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全光纤二阶非线性光学效应研究
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
西北工业大学
2021-04-11
二阶拓扑光子晶体
基于这一新型光子晶体平板结构，研究团队完成了零维拐角模式的实验验证。零维拐角模式是二阶拓扑光子晶体与拓扑平庸光子晶体形成拐角时支持的本征模式，其中由偶极极化的一维边界态构建的零维拐角模式因其实验难度大还仍未被实验证实。团队利用高精度微波近场扫描平台对该零维拐角模式进行了直接成像，实验测量结果与数值模拟结果高度吻合，提供了强有力的实验证据。零维拐角模式为诸如高品质因子腔模等新型光场调控提供了设计新思路，同时在增强光学非线性效应、片上激光光源和光学传感等方面也具有潜在的应用前景。
中山大学
2021-04-13
声场辐射和非线性二阶声场的解析方法
无限大刚性障板振动源辐射声场长期以来一直是声学研究中的基本问题之一。本研究考虑了声场的非线性现象，如谐波产生、波形畸变等。特别是有可能将超声非线性效应应用于医学超声谐波成像或测量，为获得更高质量的超声图像提供一种新方法。 本项目主要在这三方面进行了研究：1、给出高斯展开法一个较严格的数学基础，改进了求解声源分布函数的高斯展开系数的方法；对高斯函数展开法进行了推广，研究了声学和光学中常用的一些源所辐射的场分布；研究了具有任意分布源声场的解析解，提出了声场分布的二维高斯束展开理论。2、研究了非线性二次谐波声场解析解和计算的新方法，使得非线性二次谐波声场分布计算大大简化；研究了平面和聚焦的活塞声场的二次谐波；在此基础上，给出任意形状和分布声源的非线性二阶声场的一般解析理论。3、建立了一套非线性超声测量系统和显微系统。研究超声显微镜测量液体和和生物媒质的非线性参量B/A的新方法，进行实验测量。 主要成果发表在JASA上，引起广泛关注。论文他引8篇，总57次。其中SCI他引7篇，43次。
东南大学
2021-04-10
全光纤电流互感器
可以量产/n全光纤电流互感器是由光电子器件组成的光干涉仪系统，高低压端之间仅有光纤相连，测量原理是基于法拉第磁光效应，且采用了互易性结构，抑制了共模误差。具有一系列优点，如：体积小、重量轻、不易受电磁干扰、测量动态范围大、寿命长、潜在的成本低、加工简单。这些优点是其它电流互感器不能比拟的。随着电力系统中电网电压等级的不断提高、容量不断增加，传统电磁式电流互感器逐渐暴露出了严重的缺陷，不能满足现代电力系统的要求，全光纤光纤式电流互感器必然代替传统电流互感器，成为电力系统电能计量保护控制和系统诊断与监测
中国科学院大学
2021-01-12
全光纤太赫兹RCS测量系统
准确测量太赫兹频段目标雷达散射界面（Radar Cross Section，RCS）是开展太赫兹成像和探测等技术研究的基础。利用反射式太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)可以实现目标的超宽带RCS参数测量功能。典型基于THz-TDS的RCS测量系统主要由飞秒激光器、太赫兹辐射源、太赫兹探测器、光学延时扫描装置和待测目标转台等组成。
上海理工大学
2023-05-15
全光纤的扫频光源系统
搭建扫频光源应用于光学相干层析成像以及图像处理，干涉的办法检测液体折射率，应用于食用油的检测等，光谱分析应用于糖尿病检测等。
上海理工大学
2021-01-12
全光纤海洋温盐深测试系统
1、成果简介 可以研发：全光纤温盐深传感器等。 技术指标：1、温度：±0.02℃；深度：±0.2%；下降深度：2000m以上2、应用说明 主要应用对象：海洋测量与勘测。3、效益分析高技术产品
北京航空航天大学
2021-04-13
己二酸的全生物法合成
己二酸是一种重要的有机二元羧酸，广泛应用于有机合成、医药和润滑剂制造等领域。目前，工业上己二酸的生产路线主要通过硝酸对环己醇—环己酮的混合物(KA 油)进行氧化制取。虽然己二酸的化学合成方法已经成熟，但是存在着工艺流程长、副产物较多、工业“三废”排放严重、产品收率不高等问题，特别的其温室气体氮氧化物的排放量巨大。因此，研究开发新的清洁无害己二酸生产工艺越来越受到人们的重视。本成果提供了一种己二酸的全生物合成方法，可以利用可再生碳源，获得高产量的己二酸，同时产品的回收提取更加方便简单，极大程度地降低了对环境的污染程度。 创新要点 本项目在大肠杆菌中重构逆己二酸降解途径，实现了己二酸的高效生物合成。通过对菌株进行代谢改造，选用组成型启动子以避免高额诱导剂的使用，最终在 5 L 发酵罐中实现了己二酸的高产，同时大幅度降低生产成本，使工业化生产己二酸成为可能。
江南大学
2021-04-11
高性能全光纤微型传感器/激光器
直径为几个微米到几十纳米的微纳光纤具有大的消逝场，高的非线性，低的损耗，易于操作，成本低廉等一系列特点。利用微纳光纤可以制备成具有多种功能的尺寸在1mm以内的微小器件，并且具有与普通光纤一样的输入输出端，插入损耗极低。本项目有两种代表性的器件：1.微型流/气体传感器，体积小，所需被检测物的量也极小，十分适合用于检测有毒有害气体液体，另外该种传感器也可以用于检测振动等；2.全光纤的微型分布反馈式激光器，器件成本极其低，效率高，体积小于100umX1mm
南京大学
2021-04-14
新型全光纤便携式纳秒脉冲激光系统
北京工业大学
2021-04-14