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基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台
近日,上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台,实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控,对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》(中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊),并入选为封面文章,在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者,义理林教授为通信作者。 图说:期刊封面文章 飞秒尺度(1E-15秒)脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程,有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具,在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来,与其相关的研究分别于1999,2005,2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展,越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应,达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化,传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别,结合智能算法对激光器多参数进行全局优化,有望获得理想的飞秒脉冲输出,但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状,光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱,因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题,义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换(TS-DFT)技术,通过时域到光谱的转换,采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法,实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制,光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制,解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制,该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程,发现两者动力学过程具有相似性,提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想,为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说:基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授(欧洲物理学会主席,IEEE/OSA Fellow)在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作,认为本工作极具创新性,开拓了研究锁模动力学新的可能性,很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题,2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金(61575122)的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7
上海交通大学 2021-04-10
一种高位卸粮联合收割机的粮筒自动回位控制装置及方法
本发明提供一种高位卸粮联合收割机的粮筒自动回位控制装置,控制装置包括卸粮机构、控制机构和驱动机构,卸粮机构包括横向粮筒、竖向粮筒和卸粮口,控制机构包括逻辑门电路、位置传感器、总控开关、手柄开关及电源,驱动机构包括电机和油缸,控制机构通过驱动机构驱动横向粮筒转动,从而调节卸粮口的位置进行卸粮和回位。本发明还提供一种高位卸粮联合收割机的粮筒自动回位控制方法。本发明控制方法简单,易于实施,减少劳动量;既可以自动回位,也可以急停、切换为手动操作,可靠性强;自动回位功能极大缩短了回位时间,简化操作过程,提升了作业效率;本发明的控制器采用逻辑门电路,更适合工况恶劣的联合收割机,使用寿命长,可靠性高。
浙江大学 2021-04-13
一种基于故障限流——快速储能协调控制的 微电网暂态性能强化装置及方法
本发明涉及一种基于故障限流-快速储能协调控制的微电网暂态性能强化装置及方法,如下:当微 电网遭遇外部短路故障时,考虑故障位置的差异及高渗透功率的交互需求,某些故障工况下限流器和快 速储能装置的协调控制以提高微电网的故障穿越能力;对于某些特定的工况如微配电网联络线短路故障, 微电网必须从主网络断开时,故障限流器及快速储能装置的协调控制以保障微电网在并网与孤岛模式之 间实现平滑过渡。本发明可以在有效限制故障电流、减小微电网耦合点电压跌落的同时,也在
武汉大学 2021-04-14
一种大流量插装式三位四通电液伺服阀及其控制方法
本发明公开了一种大流量插装式三位四通电液伺服阀,包括控 制单元和四个插装式二通伺服阀;控制单元的四个信号输出口分别与 四个插装式二通伺服阀的控制信号输入口连接;控制单元的四个信号 输入口分别与四个插装式二通伺服阀的阀芯位移信号输出口连接;四 个插装式二通伺服阀两两串联,一个阀的出油口与另一个阀的进油口 相连接,形成两组串联双阀;两组串联双阀的出油口均用于与油箱相 连接,两组串联双阀的进油口均用于与液压油源相连接;相当于两组 串联双阀并联,构成桥式回路,形成具有三位四通功能的大流量插装 式电液伺服阀;
华中科技大学 2021-04-14
西安交通大学实验室安全设施建设-存储柜竞争性磋商
西安交通大学实验室安全设施建设-存储柜竞争性磋商
西安交通大学 2022-05-27
中国石油大学(北京)致密油气赋存状态实验平台采购公开招标公告
中国石油大学(北京)致密油气赋存状态实验平台采购 招标项目的潜在投标人应在电子版标书下载地址:http://www.biecc.com.cn/fushulanmu/biaoshuxiazai获取招标文件,并于2022年06月17日 09点00分(北京时间)前递交投标文件。
中国石油大学(北京) 2022-05-27
二维反铁材料MnPS3中磁振子输运的实验进展
近年来,磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理,有望实现无热量产生、低耗散的信息传输,相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现,而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体(如Yttrium Iron Garnet)相比,二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应,例如自旋能斯特效应,拓扑磁振子,以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中,量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展,观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料,利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件,器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子,右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中,实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出,随着注入端和探测端距离的增加,探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式,跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上,他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm,磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm(图C),这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值:二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础,也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图:二维反铁磁体系中磁振子输运研究。(A)二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。(B)自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系,与理论预言的e指数衰减吻合。(C)磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成,北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者,物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者(今年9月份将去哈佛大学读博士),韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助,以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。
北京大学 2021-04-11
2020年“双百计划”典型案例:实验室废液处理集成技术与装备
浙江工业大学莫干山校区实验副产物绿色转化中心是校企双方联合成立项目组共同攻关,确保项目研发的顺利实施和预期目标的达成。企方负责项目规划、样机研制、现场试验、宣传推介等工作;校方负责科研项目的技术方案制定、产品设计、实验研究等工作,并负责提供研究用的仪器设备、实验场地、人员培训和产业化技术服务等工作。
中国高等教育博览会 2022-02-17
用于小型植食性昆虫生物学实验参数观察微虫笼饲喂装置
本实用新型涉及一种用于小型植食性昆虫生物学实验参数观察微虫笼饲喂装置,属于养虫装置的技术领域;所述的微虫笼饲喂装置,包括壳体、纱网,其特征在于,所述微虫笼饲喂装置还包括接虫孔、孔盖、密封袋,所述纱网设置在所述壳体的上部,所述接虫孔设置在所述壳体上,所述孔盖活动设置在所述接虫孔上部,所述密封袋的一端套设在所述壳体的下部,另一端设置有凹凸扣;所述凹凸扣上设置有4‑5mm的缺口,凹凸扣的结构设计可快速对饲喂装置封口,操作简单、气密性好、制作成本低,且对寄主植物无束缚,有效减少植株的机械损伤,同时可适应植株生长。
青岛农业大学 2021-04-13
一种可视化研究微波等离子体辅助点火的实验装置
本发明公开了一种可视化研究微波等离子体辅助点火的实验装 置,该装置包括:火花塞系统、微波系统、定容燃烧弹系统、光学摄 影系统及控制系统;所述控制系统发出三路存在特定相差的同步脉冲 信号,第一路脉冲信号触发所述火花塞系统产生脉冲高电压用于放电 击穿稀薄混合燃气形成初始等离子体团;第二路脉冲信号触发所述微 波系统产生特定频率及特定功率的微波脉冲向所述等离子体团中耦合 能量以扩大等离子体团实现点火;第三路脉冲信号触发所述光学系统 透过所述定容燃烧弹系统的石英窗聚焦于微波天线与高压电极中心开 始拍摄,记录所述实验的全过程。本发明的装置,保留了微波集成火 花塞的点火方式,能够真实的反映微波等离子体辅助点火的作用过程。
华中科技大学 2021-04-13
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