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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
一种具有高单纵模成品率的脊波导分布反馈半导体激光器
本发明提供的具有高单纵模成品率的脊波导分布反馈(DFB)半 导体激光器,是由自下而上依次排列的 N 型电极(1)、衬底(2)、下包层 (3)、下分别限制层(4)、应变多量子阱有源层(5)、上分别限制层(6)、缓 冲层(7)、光栅层(8)、上包层(9)、第一脊条(10)、第二脊条(11)、第一 脊条上的 P 型电极(12)、第二脊条上的 P 型电极(13)组成。本发明通过 在单个半导体激光器管芯上制作端面反射率相位相差π/2 的两个
华中科技大学 2021-04-14
一种医用植入体表面非均相层状的矿化涂层及其制备方法
本发明公开的医用植入体表面非均相层状的矿化涂层,在医用植入体表面自下而上依次有致密壳聚糖层、多孔矿化壳聚糖层和矿化胶原/壳聚糖交联体层。本发明以胶原、壳聚糖、含钙化合物和含磷化合物为原料,在水溶液中下通过电化学反应,在医用金属基体表面一次性组装非均相层状矿化涂层,通过调节电沉积参数,可以调整各相的沉积状态,从而实现非均向层状涂层的制备。本发明方法简单,易行,可控性高,制得的医用材料涂层能够促进细胞在其表面的附着及增殖,具有承载药物的功能,且具有强化的生物活性性能。涂层与金属基板的结合强度高,稳定性好。
浙江大学 2021-04-11
中国传媒大学非学历教育管理系统采购项目竞争性磋商
中国传媒大学非学历教育管理系统采购项目竞争性磋商
中国传媒大学 2022-06-23
非霍奇金淋巴瘤的个体化诊治策略的创新和应用
非霍奇金淋巴瘤(NHL)是目前发病率增长速度最快的恶性肿瘤之一,高发于青壮年,社会危害大。 “NHL个体化诊疗策略的创新与应用”项目历经16年,依托华南肿瘤学国家重点实验室和国家抗肿瘤新药 临床试验中心,立足于针对中国NHL特点进行创新。在B细胞淋巴瘤方面,建立中国B细胞淋巴瘤新诊疗标 准,提高15-20%的治疗效果;同时发现伴乙肝者在靶向化疗中,易发生治疗相关性肝炎(中国是乙肝大 国,此问题尤为重要);创建了预防B细胞淋巴瘤靶向化疗相关性肝炎发生的新方法,使治疗相关性肝炎 发生率下降80%,显著提高了治疗的安全性。NK/T细胞淋巴瘤在中国等亚洲国家相对常见,而在欧美国家 罕见。该项目通过构建危险分级和临床分期,制定了NK/T细胞淋巴瘤个体化分层治疗策略,使低危者不用 接受过度治疗,高危者通过提高治疗强度改善生存期;通过研发新的治疗方案和综合治疗模式,建立NK/ T细胞淋巴瘤新的治疗标准,使5年生存率提高约20%。
中山大学 2021-04-10
一种具有气动减阻效果的耦合仿生非光滑柔性表面贴膜
本发明公开了一种具有气动减阻效果的耦合仿生非光滑柔性表面贴膜。它包括柔性表面层、粘性液体、贴膜基体。柔性表面层与贴膜基体上均具有凹坑、凸包或沟槽的非光滑结构或者柔性表面层与贴膜基体均呈波浪状,柔性表面层的边壁与贴膜基体的边缘粘结为一体,二者之间形成密闭腔体,粘性液体填充在柔性表面层与贴膜基体之间。该贴膜通过设置仿生非光滑柔性表面,将该贴膜粘贴在汽车、高速列车以及城市地铁车身表面可以有效降低其气动阻力。
浙江大学 2021-04-11
非致冷高功率半导体泵浦激光器封装关键技术及应用
本项目属光、机、电、材一体化技术领域,具有多学科综合的特点。半导体激光器具有效率高、体积小、重量轻、结构简单、能将电能直接转换为激光能、功率转换效率高、便于直接调制、省电等优点,因此应用领域日益扩大。半导体激光技术已成为一种具有巨大吸引力的新兴技术并在工业中得到了广泛的应用。高功率半导体泵浦激光器是半导体激光技术中最具发展潜力的领域之一。 半导体激光器最大的缺点是激光性能受温度影响大,光束的发散角较大。封装成本占半导体激光器组件成本的一半,封装技术不仅直接影响泵浦激光器组件的可靠性,而且直接关系到泵浦激光器芯片的性能能否充分发挥。本项目对非致冷高功率980nm泵浦激光器的封装技术进行了研究,整个封装技术涉及光学、电学、热学、机械等,精度达微米数量级。通过采用激光器芯片的倒装贴片技术,小型化、全金属化无胶封装技术,最终满足了光纤放大器对泵浦激光器小体积、高功率、低成本、高可靠性的要求。光耦合则采用透镜光纤直接耦合,最大限度地减小耦合系统的元件数和相关损耗,提高了光路可靠性和易操作性。采用双光纤光栅波长锁定技术,提高了非致冷高功率980nm泵浦激光器的边模抑制比和波长稳定性。项目组通过采用这些技术,最终解决了一系列非致冷高功率980nm泵浦激光器封装关键技术。 经国家光学仪器质量监督检测中心测试,非致冷高功率980nm泵浦激光器主要技术指标如下:    1. 管壳尺寸:12.7(mm)×7.4(mm)×5.2 (mm)    2. 工作温度:0-70℃    3. 中心波长:980nm    4. 谱 宽:1nm    5. 阈值电流:24mA    6. 输出功率:240mW    7. 功 耗:小于1W 本项目的研究成果,通过与相关企业开展产学研合作,经过近五年的技术研发和不断改进,非致冷高功率980nm泵浦激光器封装关键技术研究成果已成功应用于相关产品的批量生产,为企业创造了较好的经济效益。在社会效益方面,填补了我国非致冷高功率半导体泵浦激光器方面的不足,对行业技术进步和产业结构优化升级起到了积极的推动作用。 耦合封装是对精度要求非常高的一系列工艺过程,这注定它很难实现自动化技术。因此,小型化泵浦激光器封装技术的研究成果,特别适合在中国这样人力成本低且技术基础好的环境。通过对小型化980nm泵浦激光器封装技术的研究,实现了封装技术的源头性创新,有助于向其他半导体泵浦激光器和光电器件的耦合封装拓展。该技术在光电子器件的应用方面具有广阔的市场潜力和广泛的推广应用前景,将成为形成光电子器件封装技术产业的重要技术支撑。
上海理工大学 2021-04-11
一种非接触式煤种自动识别及示踪系统及方法
本发明公开了一种非接触式煤种自动识别及示踪系统及方法, 该系统包括煤质检测装置、标签、读写器、煤种数据库、燃烧控制策 略数据库和系统控制器,煤质检测装置用于检测原煤的煤质信息并编 号,煤质信息及编号录入煤种数据库;标签用于记载原煤的编号信息; 读写器用于读取编号信息,并将编号信息传输至系统控制器;系统控 制器获得燃烧控制策略,并将其发送给 DCS 燃烧器控制器。所述方法 利用所述非接触式煤种自动识别及示踪系统进行煤种的自动识别及示 踪。本发明可提前预知入炉煤的煤质,协助调节锅炉燃烧及温度,实 现自动优化控制燃烧,适用于火力发电厂用煤的煤种识别和示踪。
华中科技大学 2021-04-13
基于 FPGA 的红外焦平面阵列条带状非均匀性校正系统和方法
本发明公开了一种基于 FPGA 的红外焦平面阵列条带状非均匀性校正系统和方法,属于红外成像技术领域。本发明以中值红外均衡算法(MIRE)为核心,针对算法以及 FPGA 的特性进行了优化,包括图像缓存模块、参数计算模块、非均匀性校正模块与数据输出模块。参数计算模块根据上位机指令得到加权系数,原始图像经过缓存后,按列方向顺序输入非均匀性校正模块得到每一列图像的直方图、累计直方图与逆直方图,然后通过对累计直方图和逆直方图进
华中科技大学 2021-04-14
一种基于忆阻器的非易失性 SR 触发器电路
本发明公开了一种基于忆阻器的非易失性 SR 触发器电路;包括忆阻器 ME、定值电阻 Rd、第一 MOS 管、第二 MOS 管、第三 MOS管、第四 MOS 管、第五 MOS 管、第一反相器 N1、第二反相器 N2、第三反相器 N3 以及第四反相器 N4,以及将忆阻器与定值电阻串联构·721·成的分压电路读取模块。主要是利用了忆阻的非易失和阻值随流经本身的电荷大小改变的特性,实现了 SR 触发器的锁存以及置位和复位功
华中科技大学 2021-04-14
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