技術(shù)文章
Technical articles近年來,智能執(zhí)行器件取得了突破性的進(jìn)展。與由剛性材料構(gòu)成的傳統(tǒng)執(zhí)行器件相比,智能軟體執(zhí)行器憑借其柔軟和自適應(yīng)性強(qiáng)的材料組分以及可根據(jù)外部刺激響應(yīng)來自發(fā)完成運(yùn)動的特性,在生物醫(yī)學(xué)工程,光學(xué)系統(tǒng),微機(jī)械系統(tǒng),化學(xué)分析等領(lǐng)域擁有無限廣闊的前景。而隨著人們對小型化、便攜化和智能化產(chǎn)品的需求日益增大,微納加工技術(shù)與新型材料的研究也取得了長足進(jìn)步。其中飛秒激光雙光子聚合直寫具有高自由度可編程設(shè)計能力、強(qiáng)大的三維處理能力和高空間分辨率等優(yōu)點,在三維微納器件制造方面有著極大優(yōu)勢。與此同時,如...
光子計數(shù)激光雷達(dá)的工作原理。安裝在跟蹤平臺上的光子計數(shù)激光雷達(dá)可實現(xiàn)對遠(yuǎn)距離高速非合作運(yùn)動目標(biāo)的高精度測距和測速。采用單光子探測器的激光雷達(dá)能夠探測單個光子,具有高的探測靈敏度。在其激光回波點云中,大量的噪聲光子在時域上呈隨機(jī)分布,而目標(biāo)的回波光子具有一定的連續(xù)性和關(guān)聯(lián)性,通過多次激光回波累加或者相關(guān)算法處理點云數(shù)據(jù)可以提取出目標(biāo)的運(yùn)動軌跡,從而獲得動目標(biāo)的距離和速度信息。激光測距雷達(dá)主要采用飛行時間原理實現(xiàn)目標(biāo)測距,具有測距精度高、作用距離遠(yuǎn)、測距速率高等特點,已廣泛應(yīng)用于...
集成多維光互連和光處理的主要內(nèi)容,其主要利用激光器、調(diào)制器、探測器、波長/偏振/模式處理器(微環(huán)、陣列波導(dǎo)光柵、偏振轉(zhuǎn)換器、模式復(fù)用器)、光開關(guān)陣列等器件及其集成,提供芯片級多維光互連和光處理的解決方案。片上集成光互連和光處理利用光作為載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信號處理,從而實現(xiàn)芯片和光纖等高速互連通信。結(jié)合光波的頻率、偏振、時間、復(fù)振幅及空間結(jié)構(gòu)等物理維度資源進(jìn)行多維復(fù)用,可以進(jìn)一步增大互連通信系統(tǒng)的容量。同時,片上集成光處理也呈現(xiàn)出高速大容量、多維度、多功能、可調(diào)諧、可重構(gòu)及靈活...
研究背景在遠(yuǎn)距離高性能激光雷達(dá)應(yīng)用中,目標(biāo)的回波光信號往往十分微弱。使用單光子探測器可大大降低激光器的功率要求,大幅提高有效探測距離。而在航天器、無人機(jī)等平臺上使用的激光雷達(dá)除要求探測距離遠(yuǎn)外,還需要體積小、重量輕、功耗低。因此,需要通過集成化、模塊化的設(shè)計方法,在保證探測器高性能的前提下降低探測器的體積和功耗,以滿足條件苛刻的系統(tǒng)應(yīng)用需求,提高其在系統(tǒng)應(yīng)用中的便利性和可靠性。創(chuàng)新研究課題組通過對探測器進(jìn)行多方面的設(shè)計優(yōu)化,實現(xiàn)了高性能、小體積、低功耗的目標(biāo)。首先,課題組設(shè)計...
在本文中,我們介紹利用WavelengthReferences公司的光纖耦合氣體池對窄線寬DFB激光器進(jìn)行波長校準(zhǔn)的方法。該氣體池內(nèi)裝有壓強(qiáng)為20Torr的碳13氰化氫(H13CN),吸收光程為5.5cm。下圖為美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)測得的HCN氣體池(吸收光程15cm,壓強(qiáng)25Torr)的透射光譜[1]:每條吸收線的波長對環(huán)境條件不敏感,且其數(shù)值已被精確測定。例如,P2譜線中心的波長為1543.80967(18)nm[1]。光纖耦合氣體池的核心功能光纖耦合氣體...
2018年,祝世寧團(tuán)隊采用飛秒激光直寫方法制備了一種三維LNNPC結(jié)構(gòu),通過優(yōu)化激光參數(shù)有選擇性地擦除LN晶體的非線性系數(shù)。其物理機(jī)制可以理解為:通過激光照射降低結(jié)晶度,這已在加工區(qū)域內(nèi)所測量的透射電子顯微鏡(TEM)衍射圖和微拉曼信號中得到了證實。非線性相互作用波在周期性極化的LN晶體中即可以通過反向鐵電疇進(jìn)行相位調(diào)制,也可以在激光加工的LN晶體中進(jìn)行空間幅度調(diào)制。在理想情況下,加工區(qū)域中會形成非晶結(jié)構(gòu),這可以將非線性系數(shù)減小為零。當(dāng)非線性系數(shù)被周期性地擦除時,二次諧波場在...
激光器是一種高亮度、高效率和高相干性的能量轉(zhuǎn)換器件,特別是在半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)中,不僅存在折射率的高低分布,而且還同時存在增益和損耗分布,是一個天然的非厄米光學(xué)系統(tǒng)。通過引入人工微結(jié)構(gòu)來調(diào)控激光器的折射率和增益損耗分布,在基于半導(dǎo)體激光芯片的光學(xué)平臺上可實現(xiàn)宇稱時間對稱(PT對稱)、超對稱(SUSY)等物理效應(yīng)。其中,宇稱時間對稱有望改善激光器的光譜、近場和遠(yuǎn)場分布,而超對稱有望實現(xiàn)單側(cè)模大功率的輸出。這些物理效應(yīng)的引入為激光器中模式調(diào)控提供了新思路,有利于降低傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器...
在萬物互聯(lián)的社會,氣體感知技術(shù)已成為各領(lǐng)域發(fā)展的“隱形衛(wèi)士”。消費(fèi)場景中,守護(hù)家居空氣質(zhì)量;汽車領(lǐng)域,助力尾氣優(yōu)化與安全監(jiān)測;工業(yè)生產(chǎn)時,保障流程穩(wěn)定、預(yù)防災(zāi)害;醫(yī)療場景下,精準(zhǔn)檢測呼吸氣體輔助診斷;環(huán)境監(jiān)測中,實時捕捉污染物守護(hù)生態(tài)。從日常生活到宏觀生產(chǎn),氣體感知技術(shù)以敏銳“嗅覺”,推動各行業(yè)向智能化、安全化邁進(jìn)。下面介紹10種常見的氣體感知方式。PID光離子化氣體傳感器PID(PhotoionizationDetector,光離子化檢測器)的核心原理是利用紫外光(UV)照...