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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
一种微纳深沟槽结构在线测量方法及装置
本发明公开了一种微纳深沟槽结构在线测量方法及装置。其方法是将线偏振红外光束投射到含有深沟槽结构的样件表面，对沟槽结构各界面反射光形成的干涉信号进行滤波等处理得到测量反射光谱；采用基于偏振的等效介质理论构建该深沟槽结构等效光学模型，计算其理论反射光谱；采用人工神经网络结合局部搜索算法的快速参数提取方法，通过理论反射光谱拟合测量反射光谱，快速提取沟槽的宽度和深度，实现深沟槽几何形貌参数的精确在线测量。装置包括红外光源，红外偏振片，干涉仪，平面反射镜和二个离轴抛物镜以及红外探测器。装置可实现场效应管和动态
华中科技大学
2021-04-14
一种基于脉冲电磁力的爆炸型直流断路器
本发明公开了一种基于脉冲电磁力的爆炸型直流断路器，包括 脉冲磁体，主触头以及主触头支撑环。通过在脉冲磁体施加脉冲电流后产生较强的脉冲磁场，在主触头表面感应出涡流，此涡流与脉冲磁 场相互作用，在主触头上产生沿径向向外的脉冲电磁力，使得主触头 上 V 型槽部分被迅速拉断，且断口围绕主触头支撑环的支点向外翻， 主触头断开，实现迅速断开直流断路器。本发明将驱动力由原有的炸 药爆炸或铝丝和水发生电爆炸反应产生气体来炸开断路器的方案，转 变成由脉冲电磁力的方案，克服原有爆炸型直流断路器中对部件要求 高的缺陷，且
华中科技大学
2021-04-14
大功率脉冲沿时间可调节交直流电源
本实用新型公开了一种大功率脉冲沿时间可调节交直流电源，包括：整流电源模块、稳态直流电源模块、脉冲沿调节模块和换向模块。针对脉冲稳态过程，本实用新型采用所述整流电源模块和所述稳态直流电源模块向负载输出直流电能；而针对脉冲上升沿和下降沿的瞬态过程，本实用新型采用所述脉冲沿调节模块控制电源和负载之间的电能交换，从而调节脉冲跳变沿的时间；所述换向模块再将所述稳态直流电源模块和所述脉冲沿调节模块有机的结合在一起，通过控制系统实时控制电源向磁铁或线圈负载输出脉冲交流或直流电能。本实用新型相对于现有大功率脉冲或方波电源主电路拓扑和控制系统异常复杂等问题，具有主电路拓扑和控制系统简单，系统总成本低以及可靠性高等显著优点。
西南交通大学
2016-10-24
双通道欠采样线扫频脉冲信号的时延估计方法
本发明公开了一种双通道欠采样线扫频脉冲信号的时延估计方法，采用双通道采样信号的分数阶傅里叶域互谱进行 Chirp 脉冲时延估计，可以有效消除低采样甚至是欠采样Chirp 信号，采用传统脉冲压缩以及基于分数阶傅里叶变换的时延估计算法时，因频域或变换域频谱产生混叠造成时延估计模糊问题，并且能够以较低采样率实现信号的时延估计，有效降低接收信号的采样率和后续信号处理的运算量，并且可以通过快速傅里叶变换算法实现，计算复杂度低；此外，由于分数阶傅里叶域滤波可以抑制某些在傅里叶域无法滤除的干扰和噪声，通过分数阶傅里叶域滤波的优势，有效抑制同频信号间的相互干扰；为线扫频脉冲体制雷达对目标回波信号进行检测与估计时提供了有效的工具。
安徽理工大学
2021-04-13
外腔面发射激光器激光原理与技术综合实验平台 COC-JGJS
实验内容
1、理解激光产生的基本原理及外腔面发射激光器的工作原理；
2、掌握谐振腔的设计及基本调节方法，熟悉激光器主要性能参数的测试；
3、理解非线性频率变换的基本原理，认识相位匹配的概念和种类；
4、掌握腔内倍频激光器调节的要领，研究影响倍频转换效率的主要因素；
5、理解激光波长调谐的原理，了解主要调谐方式，学会标准具调谐方法的使用；
6、了解激光调 Q 的基本原理及主要手段，了解被动调 Q 激光器的使用调节方法；
7、了解激光锁模的基本原理及方法，了解 SESAM 被动锁模激光器的调节要点。
成都华芯众合电子科技有限公司
2022-06-18
PS-Pulsed激光器模块
主要功能和应用领域：非线性光学应用；光纤传感；激光雷达；时间可分辨的荧光分析；赝单光子源产生；量子纠缠光源 技术指标： 重复频率：0.1-300 MHz可设定；最高可达1.25 GHz；脉冲宽度：50皮秒（典型值），25 – 500 皮秒间可设定；周期抖动：10皮秒（典型值）；峰值功率：直接输出峰值功率大于10 mW；结合MOPA技术达到百瓦量级峰值功率；输出波长：1.0/1.3/1.5 微米波段可选；中心波长附近3 nm范围内连续可调，波长可定制；同步电信号：LVTTL电平信号；输出形式：尾纤输出带FC/PC或FC/APC连接头；供电电源：+12V，2A直流；通信接口：RS232；提供重复频率，同步信号脉宽及其延时设定界面 图1 PS-Pulsed 模块输出波长 （nm） 图2 PS-Pulesd模块输出光脉 PS-Pulsed 激光器模块： 输出波长：1.0/1.3/1.5 微米波段可选；中心波长附近3 nm范围内连续可调；波长可定制 重复频率：< 0.1-100 MHz可设定；1-1.2 GHz 可选；脉冲宽度：50皮秒（典型值），25 – 500 皮秒间可设定；周期抖动：10皮秒（典型值）；峰值功率：直接输出峰值功率大于10 mW；结合MOPA技术达到百瓦量级峰值功率；同步电信号：LVTTL电平信号（延时可设）；输出形式：尾纤输出带FC/PC或FC/APC连接头；通信接口：RS232；提供重复频率，同步信号脉宽及其延时设定界面；供电电源：+12V，2A直流 PL-Pulsed 激光器模块是使用直接调制技术实现的皮秒激光脉冲产生模块。模块的典型尺寸为12cm × 8cm，可根据实际条件进行设定。模块具有友好的人机交互界面，对激光脉冲的重复频率和同步输出信号进行灵活设置。激光器输出波长由模块内的温度控制单元进行稳定的控制和调谐。PL-Pulsed 激光器模块可应用在非线性光学、分布式光纤传感、激光雷达、时间可分辨的荧光分析、生物光子学、赝单光子源、量子光学、量子通信以及随机数产生等领域。
电子科技大学
2021-04-10
新型超晶格激光器系统
基于“介电体超晶格”制备技术，开发了一套适合量产的超晶格材料制备工艺。超晶格材料在激光非线性波长变换、量子纠缠源产生、声学滤波换能等领域有重要应用。以超晶格材料为核心材料，开发出红光、绿光、蓝光、准白光、钠黄光、皮秒锁模以及中红外等多种新型激光器。
南京大学
2021-04-10
PS-Pulsed激光器模块
PS-Pulsed 激光器模块：输出波长：1.0/1.3/1.5 微米波段可选；中心波长附近3 nm范围内连续可调；波长可定制重复频率：< 0.1-100 MHz可设定；1-1.2 GHz 可选；脉冲宽度：50皮秒（典型值），25 – 500 皮秒间可设定；周期抖动：10皮秒（典型值）；峰值功率：直接输出峰值功率大于10 mW；结合MOPA技术达到百瓦量级峰值功率；同步电信号：LVTTL电平信号（延时可设）；输出形式：尾纤输出带FC/PC或FC/APC连接头；通信接口：RS232；提供重复频率，同步信号脉宽及其延时设定界面；供电电源：+12V，2A直流PL-Pulsed 激光器模块是使用直接调制技术实现的皮秒激光脉冲产生模块。模块的典型尺寸为12cm × 8cm，可根据实际条件进行设定。模块具有友好的人机交互界面，对激光脉冲的重复频率和同步输出信号进行灵活设置。激光器输出波长由模块内的温度控制单元进行稳定的控制和调谐。PL-Pulsed 激光器模块可应用在非线性光学、分布式光纤传感、激光雷达、时间可分辨的荧光分析、生物光子学、赝单光子源、量子光学、量子通信以及随机数产生等领域。
电子科技大学
2021-04-10