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激光锁频自动重锁系统
1. 痛点问题
线宽和频率稳定性是激光器的重要性能参数。为了实现更窄的线宽和更高的频率稳定性，通常会把激光器频率锁定在F-P腔或者饱和吸收谱等外部参考信号上，利用激光频率与外部参考的差别产生误差信号，将处理后的误差信号反馈给激光器本身，进而建立闭环反馈回路来压缩激光器线宽。但是这种反馈控制都有一定的工作区间，一旦某些噪声冲击使得信号跳出工作区间，反馈系统便无法自行恢复，造成激光频率脱离锁定。这种激光跳锁问题极大地降低了原子物理系统稳定性、内态调控的可靠性以及信息处理的连续运行时间。
2. 解决方案
本软著提供了一种成本低、可靠性高、易复制的激光器脱离锁定后自动恢复锁定的方案。主要包含以下流程：检测锁定状态并记录自参考信号，如发生脱锁则关闭反馈，根据自参考信号调节激光器输出波长到反馈工作区间，重新打开反馈，重复以上过程直到重新锁定。
合作需求
寻求基于原子物理的量子计算方向的企业开展业务合作。
清华大学
2022-01-04
高功率激光焊接制造
上海交通大学
2021-04-13
饱和吸收谱稳频激光器技术
01. 成果简介 高性能、小型化稳频激光器在基础科研、精密测量、计量等领域有着重要应用。饱和吸收谱稳频技术可以实现激光器频率锁定于原子、分子的特定跃迁谱线上，不仅可以保证锁定激光器输出激光相对频率的长期稳定性，而且可以实现输出激光具有很高的绝对波长准确性，因此饱和吸收谱稳频激光器可以应用于长度基准、超高精度长度测量等领域。 传统的高性能稳频激光器在实际应用中，为了获取较高的谱线信号的强度，在激光器的光路设计中，通常使用长度较长的气室，因而造成了光路占用面积和体积大、使用不方便的问题。 本项成果提供一种紧凑型饱和吸收谱稳频激光器光路设计和包含其的饱和吸收谱稳频激光器，可以在获得有效饱和吸收信号强度前提下缩短气室长度，这种设计既有利于提高有限功率输出激光器的饱和吸收谱探测效率，又可以保证激光最终输出功率，同时，可以减少饱和吸收谱稳频激光器光路占用的体积和面积，方便使用。饱和吸收谱稳频激光器光路设计图02. 应用前景 本项成果可应用于精密测量、计量领域。03. 知识产权 本项成果核心技术已申请1项国内发明专利，目前正在申请国际专利。04. 团队介绍 本项目负责人为清华大学副研究员，主要研究领域包括激光冷却镉离子微波频标、Ramsey-CPT微波原子钟、冷原子束、时间频率传输与比对、精密激光光谱等，其中基于稳频激光的精密光谱技术可以获得非常高的测量灵敏度，广泛应用于气体检测、计量、工业检测等领域。承担和参与国家自然科学基金、国家重点研发计划、973计划等项目研究。发表SCI论文20余篇，获得4项专利授权。2015年获中国计量测试学会科技进步一等奖。05. 合作方式 专利许可、合作开发。06. 联系方式 邮箱：zhangyan2017@tsinghua.edu.cn
清华大学
2021-04-13
智能化高性能稳频法拉第激光
法拉第激光是一种新型的利用钾、铷、铯原子谱线等作为量子频率参考的半导体激光器，它采用法拉第原子滤光技术，实现输出波长与原子多普勒谱直接相对应，摆脱外界振动、温度变化和电流波动对输出激光波长频率的干扰，摒弃了复杂的锁频系统。
北京大学
2021-02-01
高功率光纤激光器技术
光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、维护周期长、运行费用低等优点，是激光加工装备的光源最佳选择，具有十分广阔的市场应用前景，被誉为“光制造时代的核心”。由于技术门槛等原因，目前国内市场光纤激光器产品普遍集中在低功率光纤激光器，而从利润和销售额来看，光纤激光器最大的市场在千瓦级以上的应用，因此高功率光纤激光器产品极具市场空间和投资价值。 经过近两年的持续攻关，学校已掌握一系列研制高功率光纤激光器的关键技术，并自主研制成功连续光纤激光器，与国内同类产品相比，核心技术指标、性能参数均处于
南京理工大学
2021-04-14
小型化高稳定度光频原子钟
小型化高稳定度光频原子钟是一项结合小体积和高稳定度优点的时频计量科学仪器设备，性能指标超越传统微波原子钟，基于创新性的研究方案，克服了光晶格钟和离子光钟普遍存在的体积庞大、系统复杂的问题，具有巨大的应用前景和产业化能力。该项目已实现基于钙、铷、铯不同原子体系的小型化高稳定度光频原子钟。在钙原子方面，创新性提出热原子能级转移探测方案被国际著名研究单位广泛引用效仿。在铷、铯原子方面，通过与国内科研机构的项目合作，实现了研究成果处于国际先进水平的小型化高稳定度光频原子钟。
北京大学
2021-02-01
用于光纤激光、高功率激光传输的大模场光纤
项目简介 本成果提出大模场光纤的系列解决方案，基于新型环形纤芯、非对称型微结构包层、 以及模式正交耦合及分离技术获得新型大模场光纤，光纤同时具有大模场、低损耗、单 模传输特性，实现高质量光束输出。已申请发明专利 9 项，其中已授权发明专利 4 项 （ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。 性能指标 （1）模场面积可达 1500μm 2 以上。 （2）光纤可在弯曲半径为 20~30cm 的
江苏大学
2021-04-14
用于光纤激光、高功率激光传输的大模场光纤
本成果提出大模场光纤的系列解决方案，基于新型环形纤芯、非对称型微结构包层、以及模式正交耦合及分离技术获得新型大模场光纤，光纤同时具有大模场、低损耗、单模传输特性，实现高质量光束输出。已申请发明专利9项，其中已授权发明专利4项（ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。性能指标 （1）模场面积可达1500μm2以上。 （2）光纤可在弯曲半径为20~30cm的条件下
江苏大学
2021-04-14
高功率超短脉冲激光传输光纤
高功率超短脉冲激光技术在激光精细加工和激光 3D 打印等领域表现出很大的优势，可以提供十微米以下甚至亚微米级的加工精度，市场应用前景广阔。由于高功率超短脉冲激光的脉冲宽度非常窄（工业应用通常在百飞秒至几十皮秒量级），单脉冲能量较大，峰值功率非常高，普通实芯石英光纤 受限于材料的非线性和损伤阈值低的问题，无法传输如此高功率的超短脉冲。现在大多采用空间光路 反射输出，这大大增加了系统的复杂性，限制了其应用范围。 北工大基于国家自然科学基金项目，制备了高性能的无节点空芯反谐振光纤，该光纤纤芯为空气 结构，这就避免了材料的吸收，可以大大提高光纤的损伤阈值，进而可用来传输高功率超快激光。这 种高性能无节点空芯反谐振光纤利用改装的特种光纤拉丝塔通过堆积和拉制的方法拉制而成。目前， 国际范围内仅有少数科研单位和一家法国 GLO Photonics 公司具有制备该光纤的能力，并且销售价格较高（约 20,000 元 / 米），阻碍了其工业化应用进程。
北京工业大学
2021-04-13
高功率超短脉冲激光传输光纤
北京工业大学
2021-04-14