产品详细介绍TST3827系列应变仪采用先进的数据传输手段以及综合了静态应变仪和动态应变仪的特点，适用于测量缓慢变化的物理量。内置高速ARM处理器，实时数字滤波，构成了模拟滤波和数字滤波的高性能抗混滤波器，测量精度更高，实时性更好。每通道独立AD,各通道信号同步采样、同步 传输、实时显示、实时存盘。相对动态应变测试分析系统，TST3827具有性价比高，操作简单方便等优点。 （一）产品介绍：                               1.每通道独立AD,采集、显示、存盘实时同步进行。 2. 485串行扩展。 3. 采样频率从1HZ-200HZ分档切换。 4.高速ARM处理器，实时数字滤波，构成了模拟滤波和数字滤波的高性能抗混滤波器。 5.单模块8个通道，每台计算机最多可控制128个测点同时同步工作。 6.DMA控制方式，保证了数据的实时传输，不漏码。 7.模块间的通讯距离可达100m,并可实现级联。 8.全桥、半桥、1/4桥方式完成应变测量。 9.系统可直接输入电压信号。 10.VC++环境下编制的应用软件，完成了对仪器的参数设置、平衡、数据的实时显示、分析、存盘、应变花计算等。 （二）详细指标： 1.仪器接口：USB2.0高速数据传输接口 2.扩展方式：串行 3.模块间通讯距离：100m，并可实现多台级联 4.最高采样频率：200Hz 5.A/D分辨率：14位 6.同步方式：同步时钟发生器 7.测量点数：每台采集箱8测点,可同时控制16台采集箱,共128个测点 8.供桥电压：2V(DC) 9.每测点采样速率：1、2、5、10、20、50、100、200（次/秒） 10.满度值：3000με、30000με分档切换 11.系统不确定度：不大于0.5％±3με（预热半小时后测量） 12. 时间漂移: 小于3μV/小时（输入端短路，预热1小时，恒温，在最大增益时，折算至输入端） 13. 温度漂移: 小于1μV/℃（在允许的工作温度范围内，输入端短路，在最大增益时，折算至输入端） 14.自动平衡范围：±10000με(应变计阻值的±1%) 15.仪器缓存：单台仪器内置256k大容量缓存，保证数据传输不漏码 16.电源：AC 220V±10％ 50Hz（±2％） 或 DC 12V 17.外形尺寸：315mm(长)×230mm(宽)×100mm(高)  

简介：本发明提供一种柱塞??铜套摩擦副性能测试装置与测试方法，属于液压设备检测技术领域。通过该装置与方法能够对柱塞??铜套进行单一往复直线运动和考虑柱塞自转情况下的试验模拟。该测试装置主要由驱动系统、加载系统、测量系统、供油系统组成；其中驱动系统为整体测试装置提供动力来源，实现柱塞在铜套中的运动形式；加载系统为整体测试装置提供竖直方向上的加载力；供油系统对柱塞与铜套表面持续供油，使两者在运动过程中形成持续的油膜；测量系统对试验数据进行采集、分析并得到结果。本发明能够对载荷、转速、时间等参数进行改变，用于实现柱塞??铜套摩擦副在不同工况下的性能测试。

本实用新型公开了一种测试位置控制精确的水下光源测试装置，包括水池、第一行车系统、第二行车系统、灯源系统、检测系统；所述第一行车系统、第二行车系统安装在水池上，可实现左右、前后、上下方向的移动和水平方向上的旋转；所述灯源系统固定在第一行车系统上，所述检测系统固定在第二行车系统上，灯源发出亮光，照射到检测系统上，以此来检测灯源性能参数。本实用新型所用水池水的特性稳定，波动小，测试环境稳定，通过行车系统保证了灯源系统和检测系统可以在三个自由度移动和水平方向上转动，每个自由度的位移坐标均可以精确到1mm，转动角度精确到0.1°，灯源系统和检测系统的水密装置可以实现在水下进行灯源的性能测试。

本实用新型公开了一种岩石损伤测试用声发射测试传感器组装式定位装置，包括定位装置框架、安装声发射测试传感器的安装座、将声发射测试传感器固定于安装座内的固定组件和将安装座安装于定位装置框架上的安装机构，定位装置框架为组装结构环形架，由环形块通过定位固定结构组件组装成一个整体环形框架；安装座为内腔与声发射测试传感器外缘相匹配的筒体结构；安装机构为可自动轴向调整安装座位置的安装机构，共有四副，位于定位装置框架同一截平面内，两两相向设置，两条安装位置连线相互垂直。本实用新型克服了现有固定装置存在的人为地安装试件不能保证传感器平面中心与圆柱面相切，传感器发射面中心轴向与圆柱形试件直径不重合的难题，提高了测试效率、准确性和真实性。

南师大初中科学探究实验室建设方案 序号 产品名称 一、电磁学系列 01 电磁感应电流的方向 02 无线电报机 03 电磁弹簧振子 04 开尔文滴水起电演示仪 05 探究串联电路中电流的关系 06 探究并联电路中电流的关系 07 测量串联电路电压 08 探究电流与哪些因素有关,欧姆定律 09 探究电流做功与哪些因素有关 10 探究电流做功的快慢与哪些因素有关 11 测量小灯泡的电功率 12 探究通电螺线管的磁场 13 发电机原理 14 测量小灯泡的功率 15 传感器的简单应用 16 二极管特性曲线 17 三极管特性曲线 18 晶体管放大电路 19 简单门电路 20 探测直导线周围的磁场 21 用单匝线圈研究电磁感应现 22 微弱磁通量变化时的感应电流 23 通电螺线管的磁感应强度测量 24 通电螺线管的磁感应强度与电流的关系 25 自感现象 26 楞次定律 27 安培力测量 28 电磁感应电流的方向 29 无线电报机 30 电磁弹簧振子 31 开尔文滴水起电演示仪 32 电磁炮 33 无形的力 34 磁悬浮地球仪 35 手触式蓄电池演示仪 36 磁场力 37 磁悬浮列车 38 温差发电 39 光电盘 40 电磁学问题探究套件 41 光控系统（台灯测试仪）（教师用） 42 光控台灯（学生分组） 43 磁体周围有什么 44 感应电流怎样产生的 45 水的电解实验 46 奥运悬浮球 47 无形的力 48 发电锚 49 磁 共 振 二、力学 01 风洞 02 双人舞 03 投球器 04 测量玩具小车的运动速度1 05 测量玩具小车的运动速度2  06 力的作用是相互的 07 探究物重和物体质量的关系 08 探究影响滑动摩擦力的因素 09 探究同一直线上二力的合成 10 探究浮力的大小，影响浮力大小的因素  11 究定滑轮与动滑轮 12 探究水的熔点与沸点 13 探究海波和石蜡熔化时的温度变化 14 探究蒸发吸热 15 探究大气压强与高度的关系 16 静摩擦力研究 17 滑动摩擦力研究 18 重力大小与质量的关系 19 研究匀速直线运动 20 平均速度的测量 21 平均速度与瞬时速度的关系 22 加速度的测量 23 匀加速直线运动 24 加速度与拉力的关系 25 加速度与质量的关系 26 研究自由落体运动 27 研究自由落体运动 28 超重与失重 29 动量定理（恒力） 30 动量定理（变力） 31 动量守恒定律 32 单摆的振动图像 33 单摆周期的测量 34 单摆法测重力加速度 35 阻尼振动 36 弹簧振子的研究 37 一纸顶千斤 38 机翼升力演示仪 39 二力平衡 40 重力方向探究仪 41 会翻跟头的魔丸 42 模拟傅科摆实验 43 桥梁的研究 44 滚动的方轮 45 奇怪的碰撞 46 袋鼠下坡 47 自动上坡的旋转体 48 钢球爬坡 49 多轨竞速 50 多功能滚摆 51 奇异的翻转环 52 筋斗鼠 53 潜水艇仿真实验系统 54 浮沉的小鱼 55 收集分子运动和实验证据 56 压力作用效果探究仪 57 重心与稳度探究仪 58 蛇形摆 59 匀强磁场中的单摆 60 力学问题探究套件 61 气流炮 62 滴水迷宫 63 水时钟 64 自动筛子 65 定滑轮与动滑轮的作用 66 力的合成与分解 67 弹簧的弹力与伸长的关系 68 摩擦做功与内能 69 电磁弹簧振子 70 斜面上力的合成与分解 71 龙卷风 72 撬地球 73 吹不开的苹果 74 风洞戏球 75 曹冲称象 76 气浮平台 77 欹器 三、光学 01 魔镜 02 魔 箱 03 变色龙 04 角反射器 05 探究光在弯曲玻璃管中的传播 06 探究太阳能的转化 07 光强与光源距离的关系 08 光导现象(光导灯) 09 室内和室外光亮度的测量 10 不同材料透光性能研究 11 太阳镜的研究 12 不同材料对光的反射 13 光污染研究 14 翻转的镜像 15 小球变大球 16 你中有我、我中有你 17 笼中鸟 18 颜料的混合（电动七色轮） 19 光通讯实验系统 20 辉光球 21 多像镜 22 时光隧道 23 夜视望远镜 24 光的合成探究实验仪 25 三色小孔成像 26 彩虹 27 光学问题探究套件 28 透光宝镜 29 光琴 30 东方明珠塔 31 放虎归山 32 到底动不动 33 穿 针 引 线 34 电影的原理 35 泉水幻影 四、振动与波 01 无皮鼓 02 共振鼓 03 喊泉 04 声波的振动图像 05 声波的干涉 06 声音的共鸣 07 振幅与响度的关系 08 频率与音调的关系 09 声音与距离 10 请保持安静 11 不同材料的隔音效果研究 12 噪音污染研究 13 音乐对植物生长会有影响吗？ 14 声波看得见 15 鹦鹉学舌 16 声音的特征 17 声驻波 18 无弦琴 19 伽利略针和单摆实验 20 共振摆球 21 声悬浮 22 振动与转动能量的转化 23 强迫振动与共振实验仪 24 超声雾化 25 鱼洗 26 空中排萧 27 铝棒发声 五、热学与分子物理学 01 热辐射演示仪1 02 气垫船 03 固体热胀冷缩演示仪（教师用） 04 热辐射演示仪2 05 玻意耳定律 06 查理定律 07 摩擦做功改变物体内能 08 固体熔化时温度的变化规律 09 沸点与压强的关系 10 “永动机” 11 富兰克林沸腾球 12 热能发动机 13 热辐射 14 对蜡烛及其燃烧的探究 六、地理科学系列 01 测量小溪河流的水质 02 酸雨研究 03 土壤酸碱度对植物生长的影响 04 不同地域饮用水的PH值的比较 05 土壤的酸碱度与植物生长的研究  06 监测天气湿度的变化 07 确定露点 08 测量容器、温室及其他封闭环境的湿度 09 呼出空气的湿度； 10 环境污染研究 11 不同土壤渗水性比较实验器 12 水土保持演示仪 13 月相变化演示仪 14 地震模拟演示仪 15 星空再显 七、生命科学系列 01 光对植物生长的影响 02 音乐对植物生长会有影响吗？ 03 心率的测量 04 比较不同同学之间心率 05 心情紧张对心率变化的影响 06 研究心率在运动后恢复到正常状态的时间 07 咖啡、茶、可乐等刺激饮料对心率的影响 08 测量对比不同生物体的心率 09 研究饮料的酸性对肠胃的影响 10 土壤酸碱度对植物生长的影响 11 植物的蒸发 12 研究不同生物的生存环境 13 检测人、动物的呼吸 14 保持室内通风 15 观察光合作用时氧气浓度发生的变化 16 小动物也需要呼吸 17 卧室绿色植物越多越好吗 18 不同海拔高度的区域氧气含量是否相同 19 人体消耗氧气 20 牛奶是否变质 21 调查饮用水的纯度 22 水中动物呼吸对氧气的消耗 23 水中植物的光合作用 24 时间反应测试 25 补色立体图  26 画五星 27 错觉画 28 马尾巴的魔术  29 大象穿鼠洞 30 盲点测试 31 梯形窗  32 普氏摆  33 距离测试 34 记忆力测试  35 基因柱 36 30倍手持探究显微镜（分组实验） 37 100倍手持探究显微镜 38 二人共听心跳（听筒） 39 生命科学探究实验包 八、新能源系列 01 新能源开发与利用探究实验包 02 新能源小屋 03 风力发电 04 水力发电（学生用） 05 太阳能发电 九、数学系列 01 忽多忽少的小人 02 装箱游戏 03 疯狂的立方体 04 搭建金字塔  05 拼出正方形  06 华容道 07 伤脑筋十二块  08 正交十字磨（椭圆规）  09 迷人的跳棋  10 汉密尔顿路径 11 圆形井盖之谜  12 先到二十为胜 13 拼走廊（拼出连线）  14 巧布哨兵 15 拼五星（四星拼一星）  16 巧垒立方体 17 几何体就位  18 高尔夫球拼板（搭高楼）  19 四色定理  20 数学问题探究套件 21 梵天之塔 22 猜生肖 十、转换系列 01 太阳灶模型（学生用） 02 冷热传递—温差发电 03 会行驶的太阳能小车 04 啄木鸟 05 仿真瓦特蒸汽机 06 能源实验平台（教师用） 07 自然能源综合利用探究套件（学生用） 十一、生命科学系列 01 生命科学探究平台 02 沙漏记时 03 神奇记忆合金（四种记忆方式） 04 可编程机器人 05 伽利略温度计 06 活动雕塑 07 不同土壤渗水性比较实验器 08 房屋搭建组合件 09 富兰克林沸腾球 10 水质的测定 11 光合作用产生氧气 12 二氧化碳是光合作用的原料 十二、展板 01 21世纪地球科学10大挑战 02 光学错觉  03 均衡饮食金字塔 04 空间生命科学 05 声学的发展 06 物质科学 07 新能源利用 08 DNA双螺旋结构 南京师范大学课程资源研究所 邮政编码：210009  地　　址：南京市宁海路122号南京师范大学信息技术楼   公司电话：025-83204284 83301983 83302681  公司传真：025-83302681转8009  手　　机：13405879778 联 系 人：王经理 网　　址：http://www.kczyyjs.com 电子邮件：wangkefang@163.com QQ号码：2269329198

南师大初中科学探究实验室建设方案 序号 产品名称 一、电磁学系列 01 电磁感应电流的方向 02 无线电报机 03 电磁弹簧振子 04 开尔文滴水起电演示仪 05 探究串联电路中电流的关系 06 探究并联电路中电流的关系 07 测量串联电路电压 08 探究电流与哪些因素有关,欧姆定律 09 探究电流做功与哪些因素有关 10 探究电流做功的快慢与哪些因素有关 11 测量小灯泡的电功率 12 探究通电螺线管的磁场 13 发电机原理 14 测量小灯泡的功率 15 传感器的简单应用 16 二极管特性曲线 17 三极管特性曲线 18 晶体管放大电路 19 简单门电路 20 探测直导线周围的磁场 21 用单匝线圈研究电磁感应现 22 微弱磁通量变化时的感应电流 23 通电螺线管的磁感应强度测量 24 通电螺线管的磁感应强度与电流的关系 25 自感现象 26 楞次定律 27 安培力测量 28 电磁感应电流的方向 29 无线电报机 30 电磁弹簧振子 31 开尔文滴水起电演示仪 32 电磁炮 33 无形的力 34 磁悬浮地球仪 35 手触式蓄电池演示仪 36 磁场力 37 磁悬浮列车 38 温差发电 39 光电盘 40 电磁学问题探究套件 41 光控系统（台灯测试仪）（教师用） 42 光控台灯（学生分组） 43 磁体周围有什么 44 感应电流怎样产生的 45 水的电解实验 46 奥运悬浮球 47 无形的力 48 发电锚 49 磁 共 振 二、力学 01 风洞 02 双人舞 03 投球器 04 测量玩具小车的运动速度1 05 测量玩具小车的运动速度2  06 力的作用是相互的 07 探究物重和物体质量的关系 08 探究影响滑动摩擦力的因素 09 探究同一直线上二力的合成 10 探究浮力的大小，影响浮力大小的因素  11 究定滑轮与动滑轮 12 探究水的熔点与沸点 13 探究海波和石蜡熔化时的温度变化 14 探究蒸发吸热 15 探究大气压强与高度的关系 16 静摩擦力研究 17 滑动摩擦力研究 18 重力大小与质量的关系 19 研究匀速直线运动 20 平均速度的测量 21 平均速度与瞬时速度的关系 22 加速度的测量 23 匀加速直线运动 24 加速度与拉力的关系 25 加速度与质量的关系 26 研究自由落体运动 27 研究自由落体运动 28 超重与失重 29 动量定理（恒力） 30 动量定理（变力） 31 动量守恒定律 32 单摆的振动图像 33 单摆周期的测量 34 单摆法测重力加速度 35 阻尼振动 36 弹簧振子的研究 37 一纸顶千斤 38 机翼升力演示仪 39 二力平衡 40 重力方向探究仪 41 会翻跟头的魔丸 42 模拟傅科摆实验 43 桥梁的研究 44 滚动的方轮 45 奇怪的碰撞 46 袋鼠下坡 47 自动上坡的旋转体 48 钢球爬坡 49 多轨竞速 50 多功能滚摆 51 奇异的翻转环 52 筋斗鼠 53 潜水艇仿真实验系统 54 浮沉的小鱼 55 收集分子运动和实验证据 56 压力作用效果探究仪 57 重心与稳度探究仪 58 蛇形摆 59 匀强磁场中的单摆 60 力学问题探究套件 61 气流炮 62 滴水迷宫 63 水时钟 64 自动筛子 65 定滑轮与动滑轮的作用 66 力的合成与分解 67 弹簧的弹力与伸长的关系 68 摩擦做功与内能 69 电磁弹簧振子 70 斜面上力的合成与分解 71 龙卷风 72 撬地球 73 吹不开的苹果 74 风洞戏球 75 曹冲称象 76 气浮平台 77 欹器 三、光学 01 魔镜 02 魔 箱 03 变色龙 04 角反射器 05 探究光在弯曲玻璃管中的传播 06 探究太阳能的转化 07 光强与光源距离的关系 08 光导现象(光导灯) 09 室内和室外光亮度的测量 10 不同材料透光性能研究 11 太阳镜的研究 12 不同材料对光的反射 13 光污染研究 14 翻转的镜像 15 小球变大球 16 你中有我、我中有你 17 笼中鸟 18 颜料的混合（电动七色轮） 19 光通讯实验系统 20 辉光球 21 多像镜 22 时光隧道 23 夜视望远镜 24 光的合成探究实验仪 25 三色小孔成像 26 彩虹 27 光学问题探究套件 28 透光宝镜 29 光琴 30 东方明珠塔 31 放虎归山 32 到底动不动 33 穿 针 引 线 34 电影的原理 35 泉水幻影 四、振动与波 01 无皮鼓 02 共振鼓 03 喊泉 04 声波的振动图像 05 声波的干涉 06 声音的共鸣 07 振幅与响度的关系 08 频率与音调的关系 09 声音与距离 10 请保持安静 11 不同材料的隔音效果研究 12 噪音污染研究 13 音乐对植物生长会有影响吗？ 14 声波看得见 15 鹦鹉学舌 16 声音的特征 17 声驻波 18 无弦琴 19 伽利略针和单摆实验 20 共振摆球 21 声悬浮 22 振动与转动能量的转化 23 强迫振动与共振实验仪 24 超声雾化 25 鱼洗 26 空中排萧 27 铝棒发声 五、热学与分子物理学 01 热辐射演示仪1 02 气垫船 03 固体热胀冷缩演示仪（教师用） 04 热辐射演示仪2 05 玻意耳定律 06 查理定律 07 摩擦做功改变物体内能 08 固体熔化时温度的变化规律 09 沸点与压强的关系 10 “永动机” 11 富兰克林沸腾球 12 热能发动机 13 热辐射 14 对蜡烛及其燃烧的探究 六、地理科学系列 01 测量小溪河流的水质 02 酸雨研究 03 土壤酸碱度对植物生长的影响 04 不同地域饮用水的PH值的比较 05 土壤的酸碱度与植物生长的研究  06 监测天气湿度的变化 07 确定露点 08 测量容器、温室及其他封闭环境的湿度 09 呼出空气的湿度； 10 环境污染研究 11 不同土壤渗水性比较实验器 12 水土保持演示仪 13 月相变化演示仪 14 地震模拟演示仪 15 星空再显 七、生命科学系列 01 光对植物生长的影响 02 音乐对植物生长会有影响吗？ 03 心率的测量 04 比较不同同学之间心率 05 心情紧张对心率变化的影响 06 研究心率在运动后恢复到正常状态的时间 07 咖啡、茶、可乐等刺激饮料对心率的影响 08 测量对比不同生物体的心率 09 研究饮料的酸性对肠胃的影响 10 土壤酸碱度对植物生长的影响 11 植物的蒸发 12 研究不同生物的生存环境 13 检测人、动物的呼吸 14 保持室内通风 15 观察光合作用时氧气浓度发生的变化 16 小动物也需要呼吸 17 卧室绿色植物越多越好吗 18 不同海拔高度的区域氧气含量是否相同 19 人体消耗氧气 20 牛奶是否变质 21 调查饮用水的纯度 22 水中动物呼吸对氧气的消耗 23 水中植物的光合作用 24 时间反应测试 25 补色立体图  26 画五星 27 错觉画 28 马尾巴的魔术  29 大象穿鼠洞 30 盲点测试 31 梯形窗  32 普氏摆  33 距离测试 34 记忆力测试  35 基因柱 36 30倍手持探究显微镜（分组实验） 37 100倍手持探究显微镜 38 二人共听心跳（听筒） 39 生命科学探究实验包 八、新能源系列 01 新能源开发与利用探究实验包 02 新能源小屋 03 风力发电 04 水力发电（学生用） 05 太阳能发电 九、数学系列 01 忽多忽少的小人 02 装箱游戏 03 疯狂的立方体 04 搭建金字塔  05 拼出正方形  06 华容道 07 伤脑筋十二块  08 正交十字磨（椭圆规）  09 迷人的跳棋  10 汉密尔顿路径 11 圆形井盖之谜  12 先到二十为胜 13 拼走廊（拼出连线）  14 巧布哨兵 15 拼五星（四星拼一星）  16 巧垒立方体 17 几何体就位  18 高尔夫球拼板（搭高楼）  19 四色定理  20 数学问题探究套件 21 梵天之塔 22 猜生肖 十、转换系列 01 太阳灶模型（学生用） 02 冷热传递—温差发电 03 会行驶的太阳能小车 04 啄木鸟 05 仿真瓦特蒸汽机 06 能源实验平台（教师用） 07 自然能源综合利用探究套件（学生用） 十一、生命科学系列 01 生命科学探究平台 02 沙漏记时 03 神奇记忆合金（四种记忆方式） 04 可编程机器人 05 伽利略温度计 06 活动雕塑 07 不同土壤渗水性比较实验器 08 房屋搭建组合件 09 富兰克林沸腾球 10 水质的测定 11 光合作用产生氧气 12 二氧化碳是光合作用的原料 十二、展板 01 21世纪地球科学10大挑战 02 光学错觉  03 均衡饮食金字塔 04 空间生命科学 05 声学的发展 06 物质科学 07 新能源利用 08 DNA双螺旋结构 南京师范大学课程资源研究所 邮政编码：210009  地　　址：南京市宁海路122号南京师范大学信息技术楼   公司电话：025-83204284 83301983 83302681  公司传真：025-83302681转8009  手　　机：13405879778 联 系 人：王经理 网　　址：http://www.kczyyjs.com 电子邮件：wangkefang@163.com QQ号码：2269329198

项目简介： 本技术是利用智能水凝胶的刺激响应性，结合 Fabry-Perot 薄膜 干涉现象提出的新型光学传感方法。本技术使用的水凝胶薄膜厚度仅 数微米，因此具有响应速度快速的特点。可检测的项目包括温度、pHIntensity Wavelength 值、葡萄糖等。可与光纤传感技术相结合，实现远程传感。

一、市场分析 全息薄型CD光学头（含小机芯）是用于笔记本电脑光盘驱动器、移动VCD、便携CD机的重要核心部分。市场需求十分旺盛，并有持续性需求。该项目产品具有较高的技术含量，属于信息产品中的光电存储产品，是国家产业政策重点支持的产业方向，也符合武汉光谷地方经济的产业发展。二、项目简介 本课题组拥有该项目完整的、成套的生产技术，包括产品生产的技术文件、工艺文件等。并能够设计、制造产品生产线所需的全套生产设备（包括：调整机、评价机、工装治具等）。还可完成整条生产线的设计、安装、调试、样品试制、量产全过程。

北京大学物理学院“科技部极端光学创新研究团队”肖云峰研究员和龚旗煌院士领导的课题组利用超高品质因子回音壁模式光学微腔，极大地增强了表面对称性破缺诱导的非线性光学效应，得到的二次谐波转换效率提升了14个数量级。相关研究成果在线发表在《自然•光子学》(Nature Photonics)上，文章题为“Symmetry-breaking-induced nonlinear optics at a microcavity surface”。左图：表面二次谐波效应示意图；右图：光学微腔增强表面非线性效应。 二阶非线性光学效应是现代光学研究与应用中最基本、最重要的非线性光学过程之一，被广泛地用于实现频率转换、光学调制和量子光源等。由于结构反演对称性的限制，常用的硅基光子学材料往往不具备二阶非线性电偶极响应。借助材料的表面或界面，这种反演对称性可以被打破，进而诱导出二阶非线性光学响应。然而，传统的表/界面非线性光学研究存在两个重要挑战：一是非线性转换效率极低，即使在高强度的脉冲光激发下也仅能产生极少量的二阶非线性光子；二是体相电四极响应严重地干扰表面对称性破缺诱导的非线性信号分析。 该项工作中，北京大学课题组利用超高品质因子回音壁光学微腔极大增强光与物质相互作用的优势，在二氧化硅微球腔中获得了高亮度的二次谐波和二次和频信号。为了充分发挥微腔“双增强”效应，研究人员发展了一种动态相位匹配方法，利用光学微腔中热效应和光学克尔效应的相位调制，高效地实现了基波和谐波信号同时与微腔模式共振。实验上获得的二次谐波转换效率达0.049% W-1，相比传统表面非线性光学，该效率增强了14个数量级。左图：实验获得的激发光和二次谐波光谱图；右图：动态相位匹配过程二次谐波功率变化。 研究人员进一步通过对基波偏振和二次谐波模式场分布的测量分析，成功提取得到只有表面对称性破缺诱导的非线性信号，排除了体相电四极响应的干扰。这种表面对称性破缺诱导的非线性信号有望作为一种超高灵敏度的无标记“探针”，用来检测和研究材料表面分子的结构、排布、吸收等物理与化学性质，为表面科学研究与应用提供了一个全新的物理平台；同时，该项研究发展的动态相位匹配机制具有普适性，可进一步推广到不同材料、不同形状的光学谐振腔中，有望在非线性集成光子学中发挥重要作用。 研究论文的共同第一作者是张雪悦和曹启韬同学，现分别在美国加州理工学院应用物理系和北京大学物理学院攻读博士学位，通讯作者为肖云峰研究员。论文合作者包括新加坡国立大学仇成伟教授和王卓博士、清华大学刘玉玺教授、圣路易斯华盛顿大学杨兰教授等。 研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心和极端光学协同创新中心等的支持。

西北工业大学物理科学与技术学院赵建林教授研究团队在全光纤光波长转换方面取得重要进展。提出了一种二维材料辅助的全光纤波长转换方案，利用该方案制备的波长转换器，仅需百微瓦量级光功率（远小于一支普通激光笔的输出光功率）即可将近红外光稳定地转换为可见光。该技术在全光纤中实现光波长的高效转换，兼容现有成熟的光纤通信和传感系统，也为其他高性能全光纤非线性器件的实现开辟了新的途径。利用全光纤的二阶非线性效应不仅可以拓展光纤激光器的工作波段，还有望实现全光纤的线性电光调制器、缠绕光子对等，可极大拓展业已成熟的光纤通信、传感技术在信息处理与感知领域的应用范围。然而，石英光纤的中心反演对称性阻碍了其二阶非线性效应的产生和利用。目前，基于二阶非线性效应实现光波长转换，需要对光纤进行特殊掺杂、极化等复杂工艺处理，以及高功率脉冲激光泵浦等苛刻条件，因此如何降低光纤中波长转换的实现条件，成为困扰科学家们的一个难题。针对此问题，研究团队创新性地提出一种层状二维材料硒化镓辅助的全光纤波长转换器，利用微光纤导波模式的强烈倏逝波与硒化镓的相互作用，利用百微瓦级连续光即可实现倍频、和频等非线性参量转换过程，进而将近红外光稳定地转换为可见光。相关研究成果以“High-efficiency second-order nonlinear processes in an optical microfibre assisted by few-layer GaSe”为题，已在国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》发表。论文第一作者为团队姜碧强副教授，通讯作者为甘雪涛教授和赵建林教授，西北工业大学为唯一作者单位。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41377-020-0304-1