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光纤合束器

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光纤合束器相关的资讯

  • 400um光纤耦合千瓦半导体激光器
    成果名称 400um光纤耦合千瓦半导体激光器 单位名称 北京工业大学 联系人 李强 联系邮箱 ncltlq@bjut.edu.cn 成果成熟度 □研发阶段 &radic 已有样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 合作方式 &radic 技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他 成果简介:   400&mu m光纤耦合千瓦半导体激光头实物图  400&mu m光纤耦合千瓦半导体激光器整机实物图 本项目研发的光纤耦合半导体激光器光纤耦合输出功率大于1000W,光束质量好,耦合光纤芯径400&mu m,光纤耦合效率大于96%,总的电光效率42.99%。样机集成激光模块、电源、冷却、控制等为一体,通过触摸屏实现激光器开关、输出功率设置、状态监测显示。激光器可以放置于机柜上方,也可以与机柜分离放置,适应科研应用及工业加工配合机床或者机械手的应用需求。产品化样机配备了用于激光焊接、激光熔覆的加工头,已进行了不锈钢等材料的激光焊接、激光熔覆加工应用。 本项目研发的高光束质量光纤耦合输出半导体激光器,采用标准的半导体阵列(10mm bar),避免采用特殊的半导体激光器所带来的器件成本增加;采用微光学元件对半导体阵列的发光单元重构、变换,单阵列输出功率高,组合阵列数减少,装配工艺相对简单,降低了制作成本;耦合传输光纤采用高功率石英传输光纤,提高激光器的传输效率和可靠性,满足推广应用的要求。 本项目创新点是采用标准的半导体阵列(10mm bar),通过微光学元件将阵列发光单元重构、变换的新方法,极大提高阵列的光束质量。本项目所研制的400&mu m光纤耦合千瓦激光器中,所使用的每一个半导体阵列都采用了该技术提高了光束质量,使得每个空间合束模块能够获得高功率、高光束质量的激光输出。 该项技术不仅可以应用于半导体激光器的直接应用,而且在用于泵浦源应用时,可以提高泵浦激光的功率密度,可以为提高输出激光的功率和光束质量。可以预期的是,利用该项技术,在现有的400&mu m光纤耦合千瓦激光器的技术基础上,通过合束更多的激光波长,获得2000W,甚至更高的激光输出功率,为工业应用提供更高功率的激光源。而且该项技术应用于泵浦固体激光器、光纤激光器等方面,提高了泵浦光的功率密度,也为实现高性能的固体激光器、光纤激光器等提供更好的技术支持。 应用前景: 输出激光光强分布图 半导体激光器与其他传统的材料加工用大功率激光器如 CO2 激光器、YAG 激光器相比,具有体积小巧,结构紧凑,是灯泵 Nd:YAG 激光器的1/3,光电转化效率高,节省能源,无污染,系统稳定性高,寿命长,维护费用低的特点。 目前大功率光纤耦合半导体激光器用于激光熔覆、激光焊接在中国处于启动阶段,国产光纤耦合半导体激光器,只能将标准半导体阵列激光耦合入大芯径光纤(芯径600&mu m以上光纤),由于激光亮度低,只能用于金属材料的激光熔覆。而本项目研制的400um光纤耦合千瓦半导体激光器,由于光束质量好,可直接用于激光熔覆、激光焊接、切割等领域,代替国外产品。 本项目开发的千瓦级光纤耦合半导体激光器除了具有国内外的半导体激光亮度的基础指标外,还具有其它优点:1. 自主开发,具有完全的自主知识产权;2.采用标准半导体阵列,使整体原材料成本降低20%-25%;3.空间合束组合模块后,进行偏振、波长合束的方法组合,使产业化中方便进行模块化工艺设计,适于大批量生产;4.采用微光学元件对光束进行整形,使装配难度及后端光纤耦合难度降低,从而降低生产成本;可附加多种功能,如指示光、光电探测器等,更灵活适应用于各种行业;5.多个半导体阵列模块可灵活组合,可方便为用户提供多种解决方案。 知识产权及项目获奖情况: 本项目开发的千瓦级光纤耦合半导体激光器受到北京市科学技术委员会首都科技条件平台资助,是自主开发产品,具有完全的自主知识产权。 专利情况: (1)大功率固体激光高效率光纤耦合方法,专利号:CN101122659A (2)激光二极管电极连接装置,专利号:CN100527532C
  • 电子探针丨带您走进光纤的微观世界-低损耗光纤
    导语信息关乎一切,为满足信息化数字化支撑新质生产力的创新发展目标和要求,国家层面在算力枢纽、大数据和云计算集群、“东数西算”等工程作了资源调配和长远的规划。用户层面对高质量视频和数据传输需求、对低时延的更苛刻要求、5G技术使用的接入,以及千兆光纤入户规划,对超高速互联网接入的追求似乎永无止境。低损耗光纤的研究正是为了满足高质量的数据接入需求。岛津电子探针通过搭配52.5°高取出角和全聚焦晶体波谱仪,具有高分辨率和高灵敏度的特征,可以为光通信企业及研究院的产品生产、研发、技术突破等方面,如未来的多芯或空芯的研究提供坚实的数据支持。光纤损耗小科普光纤损耗是指每单位长度上的信号衰减,单位为dB/km。光纤损耗的高低直接影响了传输距离或中继站间隔距离的远近,对光纤通信有着重要的现实意义。光纤之父高锟博士提出:光纤的高损耗并不是其本身固有的,而是由材料中所含的杂质引起的。之后,科研人员和光通信企业开始致力于光纤损耗降低的课题研究。根据光纤损耗,把光纤大致分为普通光纤、低损耗光纤、超低损耗光纤三类,其中,&bull 普通光纤衰减为0.20dB/km左右,&bull 低损耗光纤衰减小于0.185dB/km、&bull 超低损耗光纤的衰减小于0.170dB/km。长久以来,国外厂商在低损耗和超低损耗光纤的研究中保持领先地位。现在国内新建主干网络以及骨干网的升级改造中已有大规模低损耗光纤的部署。岛津电子探针的特点岛津电子探针EPMA通过配置统一四英寸罗兰圆半径的、兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体,以及52.5°的特征X射线高取出角,使之对于微量元素的测试更具优势,不会错过微量元素的轻微变化。【注:从微米级别空间尺度产生的元素特征X射线经过全聚焦晶体衍射后还会汇聚到微米级别范围,不会有检测信号的损失,也无需在检测器前开更大尺寸的狭缝,从而具有更高的特征X射线检测灵敏度和分辨率。】【注:高取出角可获得特征X射线试样在基体内部更短的穿梭路径,减少基体效应的影响,即更少的基体吸收更少的二次荧光等,从而具有更高的特征X射线检测灵敏度。】在远距离传输中,由于光纤材料的吸收(材料本征的紫外和红外吸收以及金属阳离子和OH-等杂质离子吸收)和散射、光纤连接以及耦合等方面造成的衰减问题难以避免,低损耗光纤的推出则为解决这一难题提供了新的思路。在骨干网改造、超高速宽带网络的建设过程中,低损耗(Low-loss optical fiber, LL)、超低损耗(Ultra-low-loss optical fiber, ULL)光纤已有大规模部署。我们使用岛津电子探针EPMA-1720测试了两种低损耗光纤。&bull 第一种光纤为单模光纤,纤芯直径10μm,掺杂Ge+F。低损耗光纤元素分布情况测试结果如下:&bull 第二种光纤纤芯为比较高纯度的SiO2,在包层区掺氟降低折射率,未掺杂常规元素Ge。定量元素线、面分布特征分析见以下系列图。超低损耗光纤元素分布情况测试结果如下:结语信息通信是重要的国家级基础设施,通信光纤建设也是重要的民生工程,对高质量数据通信要求都在不断提高。目前骨干超高速400G、800G乃至1T的工程规划都给光通信企业带来机遇和挑战,研发和生产亦是永无止境。岛津电子探针有着高灵敏度和高元素特征X射线分辨率的特性,能够为光通信企业及研究院的产品开发、技术突破等方面提供可靠的检测和分析手段。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 又双叒叕升级啦!新版气体吸收池支持光纤耦合输入、输出
    继锁相放大器升级之后,昕虹光电另一个明星产品长光程气体池也进行了功能上的升级!我们在原有HPHC系列长光程气体吸收池的基础上,增加了预对准的输入光纤耦合和输出光纤耦合。 图 使用光纤耦合输入的HPHC长光程气体池 相较于电信号,使用光纤传输的光信号更能抗电磁干扰,并且不会产生电火花,在较为复杂的环境(例如工业生产)、或是需要防爆的场景中是不可或缺的工具。虎年升级的新功能将使得广大用户在使用气体池的场景选择下更加灵活。 HPHC系列长光程气体吸收池技术参数:型号HPHC-AHPHC-B有效光程14.5m3.3m光束直径0.84L(一个标准大气压)0.05L(一个标准大气压)外围尺寸0.35(L)×0.17(W)×0.15(H)m³0.15(L)×0.08(W)×0.07(H)m³工作气压10Pa 至 102kPa镜片镀层氧化层镀膜金属(反射率可达 98%)波长范围0.2 至 12μm窗口材料无镀膜或镀膜 CaF₂/ZnSe主体材料特制铝合金、不锈钢气体接口外径φ6mm 快插 可选配置:l 光纤耦合输入、输出;l 集成光线准直器;l 集成光电探测器;l 集成气压显示;l 集成温度显示;l 窗片材料升级,镀增透膜(石英、蓝宝石、BaF2,特殊另议);l 加热套件定制(保温套、加热带、温控器、继电器、传感器)。 若您有相关需求,欢迎联系我们!
  • 西安炬光收购美国APOLLO“光学整形与光纤耦合”业务
    近日,由中国科学院西安光学精密机械研究所和数名归国留学人员组成的团队共同创立的西安炬光科技有限公司宣布收购美国Apollo Instruments公司半导体激光器光学整形与光纤耦合业务,Apollo Instruments公司将所有光学整形及光纤耦合技术及知识产权完全出售给西安炬光科技有限公司。   西安炬光公司是一家专业从事大功率半导体激光器研发和生产的高新技术企业。在此次收购业务之前,西安炬光公司生产的激光器产品主要以敞开式以及低亮度光纤耦合半导体激光器为主,先后推出了具有高功率、高可靠性、高稳定性等特点的9大系列百余个品种的产品,不仅在国内占据了较大市场份额,而且部分产品还出口美国、欧洲以及中东等地区。而美国Apollo Instruments公司在高亮度光纤耦合方面拥有先进的技术及专利,在高功率、高亮度等方面处于国际先进水平。随着半导体激光器功率、稳定性的提高,高亮度的光纤耦合激光器市场应用面越来越广,此次收购工作意味着西安炬光公司的产品及服务基本上覆盖了所有高功率半导体激光器市场。   通过这次实施跨国业务的收购,使西安炬光公司出色的工程化生产能力和完善的质量管理体系,在与国际先进的光纤耦合技术有机结合后,将会进一步提高公司产品的可靠性和稳定性,并扩大和丰富公司的生产范围和产品种类,从而更好地适应国内外高功率激光器市场多元化的需求,对增强西安炬光公司的国际竞争力及提升炬光科技产品的品牌形象起到了积极的促进作用。
  • 上海微系统所等研制出微纳光纤耦合超导纳米线单光子探测器
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   超导纳米线单光子探测器(SNSPD:Superconducting nanowire single-photon detector)作为一种高性能的单光子探测器,已广泛应用于量子信息、激光雷达、深空通信等领域,有力推动了相关领域的科技发展。 /p p   SNSPD器件主要有两种光耦合方式,一种是垂直光耦合方式,光纤端面平行于SNSPD光敏面,光子垂直入射到纳米线上,采用光学腔体或反射镜结构实现高效光耦合。利用该类耦合结构,中国科学院上海微系统与信息技术研究所已实现NbN基SNSPD系统探测效率超过90%,相关结果发表后受到国内外广泛关注。该光耦合结构的特点是,可以实现高光耦合效率,但受限于光耦合结构,工作波长范围受限。另一种光耦合方式是波导光耦合方式,将纳米线制备在光波导上,可实现高效的本征吸收。但光纤到波导的耦合效率较低,使这类器件仅能作为片上光子学的解决方案,无法作为独立单光子探测器使用。 /p p   上海微系统所/中国科学院超导电子学卓越创新中心尤立星研究员团队和浙江大学教授方伟、童利民团队合作,首次提出微纳光纤耦合的SNSPD器件结构。该结构将SNSPD器件置于微纳光纤的倏逝场内,实现纳米线对微纳光纤中传输的光子吸收。光学计算显示,该类结构有望实现高吸收效率的同时,保持很好地宽谱特性。经过上海微系统所巫博士君杰和浙江大学博士徐颖鑫等近3年实验探索,科研团队研制出微纳光纤耦合SNSPD器件。在1550nm/1064nm工作波长,系统探测效率分别达到20%/50%。相关成果近日发表在 em Optics Express /em 上,该结果有望在新型SNSPD器件及微纳光纤领域开辟新的研究方向。 /p p   研究工作得到了国家重点研发计划项目“高性能单光子探测技术”、中科院战略性先导科技专项(B)“超导电子器件应用基础研究”、自然科学基金以及上海市科委等的资助。 /p p br/ /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171213665024470514.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/uepic/bc478657-1ca0-4a06-a7b0-fc3659b0aeca.jpg" / /p p style=" text-align: center " 微纳光纤耦合超导纳米线单光子探测器原理示意图 /p
  • Nanoscribe微纳3D打印技术应用于光子集成芯片到光纤的3D对接耦合器研发
    光子集成电路 (Photonic Integrated Circuit,PIC) 与电子集成电路类似,但不同的是电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件,而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件,比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。集成光子学可广泛应用于各种领域,例如数据通讯,激光雷达系统的自动驾驶技术和医疗领域中的移动感应设备等。而光子集成电路这项关键技术,尤其是微型光子组件应用,可以大大缩小复杂光学系统的尺寸并降低成本。光子集成电路的关键技术还在于连接接口,例如光纤到芯片的连接,可以有效提高集成度和功能性。类似于这种接口的制造非常具有挑战性,需要权衡对准、效率和宽带方面的种种要求。针对这些困难,科学家们提出了宽带光纤耦合概念,并通过Nanoscribe的双光子微纳3D打印设备而制造的3D耦合器得以实现。该3D自由曲面耦合器利用全内反射,结合Nanoscribe的3D微加工技术可直接在光子芯片上进行3D打印制作。该新型技术可应用于例如光通信技术,计算机传感器等领域,并且科学家们已经在微型光谱仪上验证了光纤到芯片的键合技术,用于便携式传感技术和芯片实验室(微流控芯片技术)。连接芯片到光纤的3D对接耦合器 来自德国明斯特大学物理研究所,CeNTech纳米技术中心,马克思伯恩研究所和柏林洪堡大学的多学科研究团队提出了这个全新概念并共同研发了连接芯片到光纤的3D聚合物耦合器。该3D耦合器基于全内反射的原理直接在光子集成电路上进行3D打印。这种新颖的方法旨在于可见光波长范围内实现低损耗和宽带光纤到芯片的耦合。该设计由模式转换器,全反射平面和一个充当将光速聚集到光纤端面上的透镜球体所组成。这项研究的成果证明耦合可扩展性的概念可通过3D微纳加工技术得以实现。 LEFT:SEM of a freeform 3D fiber-to-chip coupler printed by means of Nanoscribe’s Photonic Professional GT system and connected to a silicon nitride waveguide.RIGHT: Close-up view of the 3D-printed coupler on total internal reflection for fiber-to-chip coup领.Image: H. Gehring, W. Hartmann, W. Pernice et al., University of Münster3D微纳加工实现光子封装 通常,在一个微纳芯片上组装各种光子和光学组件需要多个步骤来完成操作,例如组装、对准、拾取和放置或固定等一系列操作步骤。而利用3D微纳加工技术则可以轻松地在光子集成电路上直接打印高精度自由曲面的微纳组件。因此,3D打印可以大大节省光子封装过程中的设备成本和时间成本。SEM of a photonic chip with several devices illustrating scalable fabrication of hybrid 3D-planar photonic circuits.Image: W. Hartmann, H. Gehring, W. Pernice et al., University of Münste近年来,随着光学、光电子、纳米光子和仿生等领域中各种微纳器件的广泛开发,与之相应的3D微纳加工技术逐渐成为加工技术中的重要一环。 凭借着独有的3D微纳加工技术,Nanoscribe参与了各种研究项目,以开发基于集成光子学新技术。例如,在MiLiQuant研究项目中,Nanoscribe与科学以及工业领域的合作伙伴一起开发了具有微型化,稳定频率和功率的二极管激光器。该项目旨在为医疗诊断产业应用,自动驾驶传感器和基于量子的成像方法制造合适的辐射源。 此外,Nanoscribe还在今年年初加入了欧盟资助的研究项目Handheld OCT。这是由来自不同大学、研究机构和科技公司的科学家和工程师们所组成的研究团队,旨在开发用于眼科检查的便携式成像设备。该新型设备可以拓展基于光学相干断层扫描技术(OCT)的应用,实现从现在的固定眼科临床使用扩展到即时眼科移动护理中。更多有关双光子微纳3D打印产品和技术应用咨询,欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技(上海)有限公司德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D打印系统: Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备 Quantum X 灰度光刻微纳打印设备
  • 上海光机所在特殊波长的飞秒超快光纤激光器研制方面获进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率光纤激光技术实验室在特殊波长的飞秒超快光纤激光器研制方向取得重要进展。该团队首次报道了一种基于色散管理、全保偏九字腔的978 nm飞秒掺镱光纤激光器。相关研究成果以Generation of 978 nm dispersion-managed solitons from a polarization-maintaining Yb-doped figure-of-9 fiber laser为题,发表在《光学快报》(Optics Letters)上。978 nm掺镱飞秒锁模光纤激光器因独特的应用价值而备受关注。然而,由于Yb3+在978 nm波长附近的吸收截面近似等于发射截面,为了在这个波长获得高性能激光输出,必须克服978 nm处的激光自吸收和1030 nm附近的放大自发辐射(ASE)等问题。此外,Yb3+在978 nm附近的增益带宽相对较窄,这进一步增加了在该波长下获得飞秒激光脉冲的难度。因此,与1 μm以上的传统掺镱锁模光纤激光器相比,实现这种978 nm的飞秒光纤激光器面临着更大挑战。针对上述问题,研究团队采用基于九字腔结构的非线性放大环镜(NALM)技术实现了978 nm处色散管理孤子的稳定输出。实验中,通过控制激光腔内各色散元件的参数有效地管理了腔内总色散,并引入滤波器来抑制1030 nm的ASE,最终获得了具有14.4 nm光谱带宽和175 fs的高相干激光脉冲。此外,激光腔由全保偏光纤器件组成,能够有效抗温度、震动等环境扰动,确保了锁模脉冲的长期稳定性。数值模拟结果表明,978 nm色散管理孤子的光谱宽度主要受限于Yb3+在相关波长附近的增益带宽。未来,可以利用非线性效应在腔外进一步展宽光谱,从而在这个特殊波长实现更窄脉宽的激光输出。该研究实现的978 nm锁模脉冲是迄今为止报道的相关波长超快光纤激光器中能够输出的最短脉冲,在水下通信和太赫兹波产生等领域具有良好的应用前景。图1.978 nm九字腔色散管理孤子光纤激光器实验装置图图2. 978 nm九字腔光纤激光器输出脉冲参数。(a)光谱,(b)脉冲序列,(c)射频谱,(d)自相关信号,(e) 腔外压缩后的频谱和(f)自相关信号。图3. 数值模拟结果。(a、b)输出色散管理孤子的光谱和时间特性;(c、d)腔内脉冲的时频演化过程。
  • 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳
    成果名称 基于光纤激光器的可见光频率梳、20GHz可见光波段天文光学频率梳 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 &radic 通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。利用频率梳测量频率时,需要频率梳的频率间隔在200MHz以上,以便波长计数器计量波数。特别地,类地行星观测需要20GHz以上频率间隔的频率梳来定标光谱仪,这个频率间隔一般的光纤激光器无法达到,目前只能依靠法布里-珀罗(FP)滤波装置进行频率倍增。由于FP透射光谱的有限线宽会导致边模泄露,从而影响天文光谱仪的定标精度,因此需要源激光频率梳本身的频率间隔尽量大,以抑制边模。可见,研制高重复频率(大频率间隔)的频率梳已经成为国际激光器和频率梳领域研究的热点和难点。目前该产品的国内市场基本上被德国Menlo System公司生产的基于掺镱光纤激光器的可见光域频率梳垄断,我国亟需研制出具有自主知识产权的光梳设备。 2011年,北京大学信息学院张志刚教授申请的&ldquo 基于光纤激光器的可见光频率梳&rdquo 得到第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在基金经费支持下,通过关键配件的购置和加工,该项研究得以顺利开展。课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作,包括:(1)搭建高重复频率、1um波长的锁模光纤激光器,作为频率梳&ldquo 种子源&rdquo ;(2)研究初始频率和腔内色散的关系,以得到更高信噪比的初始频率信号;(3)利用合适的色散补偿元件对种子源输出的脉冲进行色散补偿,并进行多级反向放大,使其输出功率满足频率梳要求;(4)试验多种光子晶体光纤,以获得更宽的、覆盖可见光域的光谱。通过以上工作的开展,课题组成功研制出了国际首创的500MHz光学频率梳样机,而Menlo公司同类产品重复频率仅为250M。这一技术的产品化将打破外国公司在国内市场的垄断,填补国内外市场的空白。 在第三期项目工作的基础上,张志刚课题组的王爱民副教授申请的&ldquo 20GHz可见光波段天文光学频率梳的研制&rdquo 项目在2012年得到了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。在第四期基金的支持下,项目组发展了前期500MHz高重复频率的光学频率梳的研究成果,开展了更加深入的工作,包括:(1)利用FP技术对500MHz重复频率的稳定光梳进行倍频,获得20GHz、1m波段的稳定光学频率梳;(2)对20GHz光学频率梳进行功率放大、脉冲压缩和倍频,实现515nm波段的蓝光飞秒光梳源;(3)利用拉锥光子晶体光纤对飞秒蓝光光梳进行可见光扩谱,达到400-750nm的光谱覆盖。通过这些工作,课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 这两期项目目前已经结题,其成果已进入产品化阶段,科技转化前景良好。相关成果受到了北京市科委的高度重视。 课题组瞄准研制稳定的、可供频率测量的、基于飞秒光纤激光器的可见光域激光频率梳这一目标,开展了一系列富有成效的工作。课题组成功研制出了一套可直接与天文望远镜对接的20G天文光梳频率标准系统,其工作达到该领域国际前沿水平。 应用前景: 光学频率梳是很多高端研究的基础科学仪器,例如原子跃迁频率的精密测量、光钟的频率的测量、引力波的测量、微重力的测量、系外类地行星的探测等。
  • 国际领先水平!龙峰团队“倏逝波荧光全光纤生物传感仪器及在新污染物检测中的应用”科技成果通过专家鉴定
    倏逝波荧光免疫传感器是利用光波在波导内,以全反射方式传输时在波导界面产生倏逝波 ,结合荧光免疫分析原理进行检测的一类新型传感器。该类传感器具有特异性强、灵敏度高、检测速度快、费用低、操作简便等优点,在环境检测、医学临床、食品卫生等领域具有广泛的应用前景。近日,中国人民大学化学与生命资源学院龙峰教授团队牵头完成的“倏逝波荧光全光纤生物传感仪器及在新污染物检测中的应用”科技成果通过了专家鉴定。本次鉴定会由中国环境科学学会主办,鉴定委员会由中国环境科学研究院院士吴丰昌、中国环境监测总站研究员王业耀、北京林业大学教授孙德智、中科院电子学研究所研究员夏善红、北京市政工程设计研究总院教授级高工郄燕秋、北京大学教授刘思彤、北京师范大学教授郭学军等专家组成。鉴定委员会一致认为,该成果整体达到国际领先水平,具有显著的生态环境与社会经济效益,应用前景广阔,一致同意通过鉴定,并建议进一步扩大推广与应用。新污染物治理是全面推进美丽中国建设的重要内容,关系人民健康和生态环境安全,其中监测技术和仪器是开展新污染物治理的关键。为克服现有监测技术与仪器运行维护负担重、核心技术被国外控制、前处理复杂等困难和不足,面向我国新污染物治理体系亟需现场快速精准识别与检测的技术和装备需求,中国人民大学、清华大学、北京勤邦科技股份有限公司、力合科技(湖南)股份有限公司等单位开展多年联合攻关,创新发展了新污染物全光纤生物传感理论与技术,创制了倏逝波荧光全光纤生物传感仪器,建立了不同类型新污染物的现场快速高灵敏检测新方法,并在水环境与饮用水安全、新污染物应急监测、食品安全检测和新污染物科学研究等领域成功实现了产业化应用,对提升我国新污染物治理体系的标准化和精准化具有重要意义。龙峰教授向吴丰昌院士等专家现场介绍所研发的仪器
  • 中国人大龙峰团队“倏逝波荧光全光纤生物传感仪器及在新污染物检测中的应用”通过鉴定
    近日,中国人民大学化学与生命资源学院龙峰教授团队牵头完成的“倏逝波荧光全光纤生物传感仪器及在新污染物检测中的应用”科技成果通过了专家鉴定。本次鉴定会由中国环境科学学会主办,鉴定委员会由中国环境科学研究院吴丰昌院士、中国环境监测总站王业耀研究员、北京林业大学孙德智教授、中科院电子学研究所夏善红研究员、北京市政工程设计研究总院郄燕秋教授级高工、北京大学刘思彤教授、北京师范大学郭学军教授等专家组成。鉴定委员会一致认为,该成果整体达到国际领先水平,具有显著的生态环境与社会经济效益,应用前景广阔,一致同意通过鉴定,并建议进一步扩大推广与应用。鉴定会现场 新污染物治理是全面推进美丽中国建设的重要内容,关系人民健康和生态环境安全,其中监测技术和仪器是开展新污染物治理的关键。为克服现有监测技术与仪器运行维护负担重、核心技术被国外控制、前处理复杂等困难和不足,面向我国新污染物治理体系亟需现场快速精准识别与检测的技术和装备需求,中国人民大学、清华大学、北京勤邦科技股份有限公司、力合科技(湖南)股份有限公司等单位开展多年联合攻关,创新发展了新污染物全光纤生物传感理论与技术,创制了倏逝波荧光全光纤生物传感仪器,建立了不同类型新污染物的现场快速高灵敏检测新方法,并在水环境与饮用水安全、新污染物应急监测、食品安全检测和新污染物科学研究等领域成功实现了产业化应用,对提升我国新污染物治理体系的标准化和精准化具有重要意义。龙峰教授向吴丰昌院士等专家现场介绍所研发的仪器中国人民大学理工学科坚持以物质科学、数字科学两条主线布局发展,围绕国家战略需求开展有组织科研,着力推动创新能力迈上新台阶、创新水平实现新跨越、服务国家做出新贡献,近年来在科研项目承接、科技人才储备、科研机构建设和科技活动影响力等方面均取得重要进展。在新征程上,理工学科将坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,攻坚克难、砥砺奋进,为学校“走好建设中国特色、世界一流大学新路”贡献力量。
  • 我国光纤激光器实现新突破 优于国际同行
    中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光技术与应用系统实验室李建郎研究员课题组“径向偏振光纤激光器”研究工作近日取得突破性进展。该研究组从掺镱光纤激光器中获得2.42瓦高效率、高偏振纯度和高轴对称性的径向偏振激光输出,创造了目前径向偏振光纤激光器研究的最高纪录。   径向偏振光束在离子捕获、生物光镊、高分辨率显微镜技术、电子加速以及高效率高精度金属材料加工等领域有着非常重要的应用,通过固体、气体激光器的输出来直接产生该种光束已经成为国际研究热点领域之一。2006年李建郎等人首次提出利用稀土掺杂的多模光纤作为增益介质来直接输出径向偏振激光的概念,并在掺镱光纤激光器实验中获得了近40毫瓦的径向偏振激光输出(Opt. Lett., 31, 2969, 2006 Opt. Lett., 32, 1360, 2007 Laser Phys. Lett., 4, 814 2007)。继该研究领域被开拓后,以色列魏兹曼研究所(Weizmann Institute of Science, Israel)、美国代顿大学(Dayton University, USA)等研究机构的科学家相继通过努力在掺铒光纤激光器中实现了140毫瓦(斜坡效率约为3%) 的径向偏振激光输出(Appl. Phys. Lett., 93, 191104, 2008 Appl. Phys. Lett., 95, 191111, 2009)。在这些前期研究中,由于寄生振荡等因素的干扰,激光器效率和功率很低,并且存在偏振纯度低以及光束轴对称性差等关键性缺陷,限制了径向偏振光纤激光器技术的进一步实用化。   该课题组李建郎、林迪等经过约一年时间的奋斗摸索,在实验中采用光纤耦合的976nm二极管激光器从端面泵浦1.8米长的多模掺镱双包层光纤。该增益光纤具有低V参量,仅支持光纤基模以及其邻阶模(其中包括TM01模,即径向偏振模)传输。同时增益光纤的一个端面被切成8o斜角以抑制光纤端面之间的寄生振荡。实验采用具有径向偏振选择性的光子晶体光栅镜做为激光器的输出耦合器。实验测得激光器阈值泵浦功率为0.9W,在最大泵浦功率7W 时输出功率达到2.42W,光—光效率为35%(对应的斜坡效率43.8%),激光器波长为1050nm。激光器输出圆环形光斑,且为径向偏振,偏振纯度为96%。   此结果目前已远优于其他国际同行的工作。该研究首次实验证明了径向偏振光纤激光器完全可以达到与同类的固体激光器相比拟的性能指标,从而基本消除了困扰径向偏振光纤激光器发展及应用的技术障碍。
  • 西安光机所等在表面功能化光纤传感器研究中获进展
    近日,中国科学院西安光学精密机械研究所与西北大学合作,在表面功能化光纤传感器研究方面取得重要进展。研究基于通信单模光纤开发出一种免标记、高灵敏度、高选择性的法布里-泊罗(Fabry-Perot)型干涉探针。该探针具有测试便捷、成本低、温度稳定性高等特点,在生物大分子光谱检测方面具备广泛应用前景。   胆固醇是细胞膜、脂蛋白、神经细胞和脑细胞中的重要脂质大分子,其浓度与心脏病、高血压、动脉硬化、中风等疾病密切相关。因此,胆固醇水平检测备受关注。与目前常用的电化学法、酶分析、液相色谱、质谱等检测方法相比,光纤光谱检测方法具有体积小、抗电磁干扰、成本极低、免标记等突出特点,在生物化学检测领域备受关注。   传统的光纤光谱检测器件(如长周期光栅、倾斜光栅、表面刻蚀布拉格光栅等)受到制备仪器要求严格、温度及形变交叉敏感等困扰,在实用性上有较大局限。   该团队从光纤干涉理论及光与物质的相互作用理论出发,采用单模光纤和光纤插芯制备光纤光谱检测器件,通过范德瓦耳斯力在光纤插芯端面依次贴覆环氧树脂-氧化石墨烯(GO)-β环状糊精多层功能膜,基于最外层β环状糊精的疏水型空心分子结构与胆固醇的靶向性吸附结合原理,实现对胆固醇分子的高灵敏度光谱浓度检测,并在尿素、葡萄糖、抗坏血酸、人体血红蛋白等生化分析领域常见干扰物作用下可以呈现出强选择性,具备可重复制备和可重复检测特性,检出限达到3.5M, 灵敏度为3.92 nm/mM。该成果为表面功能化光纤器件在生化光谱分析领域的应用提供了新的思路和手段。   此外,研究通过X射线光电子能谱(XPS)探究EDC/NHS活化GO羧基对分子间键合相互作用影响以及β环状糊精和胆固醇分子的成键作用特性,对检测机制进行了验证分析。   相关研究成果发表在Analytica Chimica ACTA上。西安光机所为第一完成单位及通讯单位。图1.(a)为实验装置,(b)(c)为干涉结构。图2.(a)胆固醇检测光谱;(b)参杂/未参杂样本检测波长的Langmuir拟合;(c)选择性;(d)器件制备重复性测试。图3.XPS结果。(a) EDC/NHS未活化/活化羧基传感器的XPS光谱;(b)活化羧基传感器的N 1s光谱;(c)(d)分别为经过/未经过EDC/NHS活化羧基传感器的C1s光谱,(e)(f)分别为其O1s光谱EDC/NHS处理的传感器 (g)EDC/NHS活性羧基示意图。
  • 必达泰克正式发布Sol2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪
    必达泰克正式发布Sol™ 2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪   美国特拉华州当地2011年1月4日,必达泰克正式发布Sol™ 2.6系列光纤耦合InGaAs阵列光谱仪。Sol™ 2.6光谱仪采用高性能线阵256元InGaAs阵列,具有高灵敏度和高动态范围的特点,致冷温度-15°C,标准光谱范围1550-2550nm。该型光谱仪最大的优势是配备自动校零功能、极低的噪声和高动态范围。四种光谱获取水平,在弱近红外应用中能够获得非常好的测量效果。Sol™ 2.6光谱仪同时配备了三级致冷,无需外部控制模块,可以直接5V DC供电,使用和集成更为方便,体积更小。   “Sol™ 2.6系列光谱仪在同级别的光谱仪中,具有最低的坏像素水平,非常适合应用于过程监控、质量控制和生命科学领域”,必达泰克公司COO Dr.Jack Zhou如是说。   详情请关注:www.bwtek.com/product/spectrometer/sol26.html. Sol™ 2.6Sol™ 2.6阵列近红外光谱仪
  • 小身材大作为:光纤传感器应用前景及场景剖析
    p   光纤传感器是近年来势头正猛的“科技新贵”,因为它有极高的灵敏度和精度、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、能与数字通信系统兼容等优点,已被广泛应用于电网系统、道路监控、轨道交通、食品安全等领域。 /p p   紧贴时代发展趋势,由中国光学工程学会光纤传感技术专家工作委员会、中国光纤传感技术及产业创新联盟组织的2019第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会将于2019年8月5日-7日在北京国家会议中心组织召开。 /p p strong   科技新贵之光纤传感器 /strong /p p   光纤传感技术是一种新型传感技术。通过光的反射、折射和吸收效应,光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等,可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等参量直接或间接地发生变化,因而可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 404px height: 263px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b0818f87-2205-4c37-9840-bd1f8c595af5.jpg" title=" 113.jpg" alt=" 113.jpg" width=" 404" height=" 263" / /p p   中国已成为全球光纤传感器消费最大国,在国产化进程有一定的突破。据了解,以南京大学、深圳中科传感为代表的大学及研究院等机构,基本掌握了全套的光纤传感器方案。而在光纤传感系统的核心部件上,厦门彼格的窄带光源、世维通的铌酸锂波导等为代表相关的器件,都不甘落后争相实现自主研发。 /p p   纵观整个行业市场,目前中国光纤传感器的自主研发仍是“短板”,总体市场化水平仍落后外国。据统计,中国传感器新品研制率落后美日等国近10年,产业化水平落后10-15年。未来,中国光纤传感市场产业化格局有待提升,物联网技术的加持,将推动中国光纤传感市场走向新一轮发展高峰。 /p p    strong 光纤传感器应用场景分析 /strong /p p   物联网俨然已经成为光纤传感器国产化的重要推手。物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网提供更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。可见,光纤技术在物联网中有很广阔的应用前景。 /p p   正是敏锐捕捉到光纤传感器技术在上述领域日益紧密的行业风向,第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会致力于全面拓展光纤传感器科技应用领域终端,聚焦智能电网、矿山安全、轨道交通、海洋与环境、地质与水利等各个应用行业,展现国内巨头企业相应的创新综合解决方案。 /p p   光纤传感器在智能电网领域起到重大作用。利用光纤传感技术对输电线路进行安全监控,通过对输电线路上发生的触碰光缆、接头盒、光芯等扰动的实时监测,采集和分析信息,判定扰动发生的位置、类型、强度,以帮助线路维护人员及时发现输电线路的破坏行为,有效解决对线路损毁的预警监测,为电力系统提供告警、智能分析和辅助决策支持。 /p p   光纤传感器也同样发力道路安全领域。伴随着工业与交通运输的发展,桥梁的跨度增加以及结构的复杂趋势,使得其安全隐患受到更多的关注。把光纤传感系统埋入水泥结构形成能够感知应力和断裂损伤的能力。同时,利用张力传感器感受隧道容易发生塌方的局部的变形情况,这些信息可以与互联网相结合,实现对这些基础设施的长期稳定的实时监测,减少事故的发生。 /p p   光纤传感器在轨道交通领域的作用也不容小觑。以中国自主研发的高铁列车代表作——和谐号380AL为例,一辆列车里的传感器数量多达1000多个,平均每40个零部件里就有一个是传感器。它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能。中国工程院院士、中车株洲所总经理丁荣军曾一语道破光纤传感器的重大作用,它对于收集列车的运行状态信息、高速综合检测列车、钢轨探伤、轨道状态远程监测、室内外环境综合传感等方面都起到了不可或缺的作用。 /p p   strong  行业翘楚荟萃 看点十足 /strong /p p   第八届中国(北京)国际光纤传感技术及应用大会暨展洽会目前已进入倒计时,诚邀您八月相聚北京国家会议中心,感受这个绽放出耀眼科技光芒的盛会! /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 514px height: 295px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/f9808917-ffd1-4382-89fa-a8893f2e65a4.jpg" title=" 115.png" alt=" 115.png" width=" 514" height=" 295" / /p p   strong  看点一:大咖领衔名企云集 定义光智造未来 /strong /p p   会议将邀请清华大学教授廖延彪、北京航空航天大学张惟叙教授、加拿大皇家科学院院士鲍晓毅及国内光纤传感领域的优秀研究团队等亲临现场助阵。会议内容涉及光纤传感系统在轨道交通、海洋与环境领域应用、矿山安全、智能电网、地质与水利工程中的应用等。 /p p   strong  看点二:匠心巨制 同期展会争奇斗艳 /strong /p p   会议现场将同期举办第十一届光电子· 中国博览会,会议还将呈现激光智能制造、全球高校· 研究所· 重点实验室创新技术、红外微光技术及应用、智能信息、光学制造、精密光学与光电检测六大主题展,吸引了从光学元器件到终端用户应用的众多行业龙头企业及科研机构参展。 /p p    strong 看点三:精准孵化采购新商机尊享高端定制贵宾服务 /strong /p p   第十一届光电子· 中国博览会将为光电行业的高管及专业买家提供新产品、新资讯、新方向、新商机贵宾导向服务,提升买家参观体验感,使买家豪享高端定制上中下游产品的一站式采购服务。 /p p   本届光博会展商参展/参观登记/参会注册均已全面上线,欢迎登陆展会官网或官方微信预约登记。 /p p   展会报名地址:http://www.cipeasia.com/ /p p br/ /p
  • 我国首台万瓦光纤激光器问世 年内产值1.6亿元
    经由一根绣花针粗细的光纤,释放出的激光能量可焊接飞机、轮船。记者22日从武汉市获悉,我国首台万瓦连续光纤激光器在光谷问世,中国成为继美国后第二个掌握此技术的国家。   记者在武汉锐科研发中心看到,这台激光器虽然只有约两台冰柜叠加大小,它肚子里却藏着10块“能量方”,每块1100瓦,各产生一条激光束,10条激光束再汇聚到一根光纤,形成合力,最终产生1万瓦的强大能量。这项激光功率合束技术,被美国视为万瓦激光器的核心机密。   据悉,为打破垄断,两位国家“千人计划”专家闫大鹏、李成率队,历时一年研发攻关,终于掌握该技术的自主知识产权。   据了解,在国际上,光纤激光器越来越广泛应用于工业造船、汽车制造、航空航天、军事设备等领域。与传统二氧化碳激光器相比,它的耗电仅为其1/5,体积只有其1/10,但速度快4倍,转换效率高20%,还没有污染。   中国光学学会理事长、中国科学院院士周炳琨认为,过去,我国核心激光器件主要依赖进口,如今取得这一技术国际领先,对我国工业发展将产生巨大推动。   据透露,该技术已纳入明年的国家863计划。闫大鹏表示,年内有信心冲刺2万瓦技术,实现产值1.6亿元。
  • 千瓦级全光纤激光器研制成功并实现小批量生产
    在&ldquo 十二五&rdquo 863计划新材料领域&ldquo 先进激光材料及全固态激光技术&rdquo 主题项目支持下,中国科学院上海光学精密机械研究所承担的&ldquo 千瓦级光纤材料及全光纤激光器&rdquo 课题取得重大进展,在近期通过了课题技术验收。   课题解决了低光子暗化掺镱光纤、高功率光纤光栅、高功率泵浦合束器的国产化制备技术,开发出双包层光纤、光纤光栅和泵浦合束器系列产品或样品,形成了一套拥有自主知识产权的高功率光纤材料与核心部件的制备工艺技术,所开发的掺镱光纤与核心部件应用在千瓦级光纤激光器产品中。   掌握了千瓦级全光纤激光器的整机集成及规模化生产的关键技术和相关工艺,实现了数百瓦到千瓦级单模全光纤激光器的批量化生产,打破了国外垄断。所开发的系列高功率全光纤激光器已在金属薄板切割、焊接等领域获得重要应用。   课题实施期间,成立了2家专业从事高功率光纤激光器研发生产的高科技公司,组建了专业化的生产示范线,实现了数百瓦到千瓦级光纤激光器的产业化。2012年,形成了小规模生产销售能力。   作为目前先进的工业加工用高功率激光器,单模千瓦级以上全光纤激光器我国还大量依赖进口。高功率全光纤激光器与智能机器手技术相结合,使得实现高功率激光加工(如焊接、切割、融覆、3D打印等)的柔性化和智能化成为可能,是目前国内外激光加工装备的重要发展趋势。作为制造业大国,我国对该类高效率全光纤激光器有较为广泛的应用需求,市场前景广阔。
  • 无标记超高灵敏度 中科院新型光纤生物传感器研究获进展
    p   近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室研究员吴一辉课题组,基于光纤模式耦合特性,提出一种基于光纤耦合器的无标超高灵敏度生物传感器,该研究对心肌梗塞、癌症等生物标志物的检测具有重要意义。 /p p   急性心肌梗塞(Acute myocardial infarction, AMI) 是临床常见的急性多发病,严重威胁人们的生命健康,AMI早期诊断和危险分层对于降低急性病死率具有重要的临床意义。心肌肌钙蛋白I(Cardiac troponin I, cTnI) 是一种仅存在于心肌细胞中的结构蛋白亚型,由于其显着的特异性和敏感性被认为是AMI检测的“黄金标准”。当发生心肌损伤时,cTnI释放并进入血液循环系统中数小时候后达到峰值并维持6至8天,但作为生物标志物在AMI发病前后血液中的cTnI浓度极低,这对临床诊断提出了非常苛刻的要求。 /p p   课题组在前期无标光纤生物传感器研究工作的基础上,提出一种基于光纤耦合器结构的生物传感器,该传感器基于光纤耦合器中奇模和偶模的干涉效应,两个相干模式的群有效折射率相等时,出现转折点,即零色散,此时的灵敏度理论为无穷大。实验中,通过检测近转折点的光谱曲线得到的折射率灵敏度为91777.9nm/RIU,实现了对cTnI的检出限为2fg/mL,为目前国际相关领域取得的最高灵敏度,光纤耦合器传感器具有良好的特异性和重复性,对后期生物传感器的实用化具有重要意义。 /p p   相关研究成果发表在Biosensors and Bioelectronics上。研究工作得到中国-以色列国家国际科技合作专项项目、国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、国家自然科学青年基金等的支持。 /p
  • 清华团队:基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术
    多模光纤成像技术因其超细微型探头和柔性结构带来的灵活性优势,在生物体内成像、工业检测等领域具有广阔的应用前景,获得了业界广泛的关注。目前,多模光纤成像技术主要分为两类,一类通过在光纤远端产生聚焦点进行扫描成像,另一类通过探测光纤近端的散斑场来恢复光纤远端被探测的全场图像。这两种技术途径已有较完善的理论支撑,能得到较清晰的探测图像,但同时也具有一些难以弥补的劣势。例如:受限于空间光调制器、CCD或CMOS器件的刷新速度,成像帧率较低,难以对高速的事件进行成像;结构中包含自由空间光学元件,因此需要精密的光学对准,无法与传像主体集成实现全光纤化,限制了其应用范围;成像波长受限于CCD或CMOS器件的感光光谱范围,限制了其在红外波段的成像能力。上图 高速多模光纤成像系统示意图。a:实验原理图;b:以神经网络进行图像恢复的流程图;c:光纤探头示意图;d:照明光(黄色箭头)侧面注入探测光纤的示意图,信号光(红色箭头)在纤芯中传播;e:探测光纤远端照片,端面通过烧球来更好地聚焦照明光,比例尺500微米。为此,清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队基于十多年来在光纤激光器、光纤器件和光纤传感的技术积累,提出了基于多模光纤模式色散和深度学习的高速全光纤化成像技术。该技术采用皮秒脉冲光纤激光照明被测物,利用多模光纤的模间色散特性将被探测图像的空间信息在时域上展开,时域信息通过单像素探测器进行探测,并借助神经网络训练的方法,由一维时域信息恢复出二维图像信息,整体结构和原理如图1所示。图2 被探测图像与其对应的波形和恢复结果该技术通过一个光纤侧面耦合器将皮秒脉冲光纤激光耦合到探测光纤中,然后从光纤的远端出射照到物体上,反射光进入探测光纤后紧接着进入与之连接的一公里长的50/125微米直径多模阶跃光纤中传播。由于模间色散的存在,进入多模光纤的脉冲光会产生分裂形成脉冲串。如图2所示,不同的光纤横模具有不同的群速度,因此在时域上会彼此分离,而这些横模包含了被探测图像的空间信息,通过模式色散便可将被探测物体的空域信息在时域上展开。图3 不同类型图案的成像效果通过超快光电探测器可以获得脉冲串波形,经神经网络模型进行训练后,可以直接从不同的脉冲波形中恢复出被探测图像。图3展示了来自不同数据库中图案的成像效果。该系统的成像帧率主要取决于脉冲光的重频,目前实验中已实现高达15.4Mfps帧率的成像,并实验验证了达到53.5Mfps帧率的可行性。系统在高帧率成像的同时具备连续采集一万帧图像(大帧深)的能力。如果采用重复频率更高的激光照明源,并搭配更快的光电探测器和时域波形采集设备,其帧率可以持续提升。团队所提出的新技术的突出优点是:帧率主要由脉冲光源的重频决定,成像帧率高;全光纤化的系统结构紧凑,细如发丝的探头大大增加了灵活性;单像素成像,探测波段不再受限于可见光,可扩展到近红外、甚至中波红外等其他波段;采集时域信号而非空间分布,抗干扰能力强。该系统在某些高速成像场景中比如体内高速细胞成像,或工业场景下对难以开放系统的内部高速成像检测等领域具有巨大应用潜力。该研究成果近日以“深度学习赋能全光纤高速图像探测”(All-fiber high-speed image detection enabled by deep learning)为题,发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。该论文通讯作者为清华大学精密仪器系副教授肖起榕,第一作者为精密仪器系2018级博士生刘洲天。该研究得到了国家自然科学基金资助。 清华大学精密仪器系先进激光技术研究团队学术带头人为系主任、教授柳强,团队以现代化强国建设与国家重大需求为导向,着眼于光电子技术领域的科学与技术发展前沿,围绕固体激光、光纤光学、自适应光学、激光探测等方向,开展基础科学探索、应用基础研究和系统技术研发,全面覆盖高功率激光光源、光束控制、光电探测等技术领域。团队承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、“973”计划、“863”计划、重点验证、专项配套型号研究等一系列重大项目,形成了从高功率激光光源到微弱光电信号测控的整套技术链条,具备完整的激光光电和测控技术能力,在相应研究方面取得了重要进展。2018年获批建设光子测控技术教育部重点实验室,2019年入选重点领域科技创新团队。
  • 美国科学家研发出一种新型光纤传感器
    美国科学家研发出一种可以在极端条件下使用的新型光学压力传感器。这种光纤传感器不但可以测量高达1800万帕(2620磅/平方英寸)的压力,将感测头放进-196°C的液态氮中或者加热到538°C,性能也不会有明显改变。 这种传感器的概念来自于密西西比大学检测仪器和分析实验室(DIAL)的ChujiWang和SusanScherrer,他们将有名的“腔环降光谱法”(cavityring-downspectroscopy,CRDS)技术应用在光纤传感器上,制造出一个名为\"fiberringdownsensor\"的仪器。其操作关键在于光脉冲的衰减时间强烈取决于在光纤环所造成的衰减,因此任何造成光纤传输改变的现象如外部的压迫(压力),都可藉由监控衰减时间而加以测量。Wang表示这种新传感器具有许多优于布拉格光纤(FBGs)和光纤Fabry-Perot干涉仪(FPPI)之处,并认为这个新设计可以带动全新一代的物理传感器。 这种传感器是由两个相同的2×1光纤耦合器(99:1分路比例)及和一种标准单模光纤(CorningSMF-28)所连接,构成65M的长回路。研究员人将一个波长1650nm的脉冲经由一个耦合器射入回路 该脉冲每在环内绕行一圈,强度就会略微减弱,其衰减时间及强度则由另一个耦合器连续加以监控。实验上对一段8mm长的光纤传感器施加重量的结果显示,该传感器可以测量高达1800万帕的压力。如果把保护层(Jacket)去掉,虽会降低它的感测范围,可是能增加其灵敏度。
  • 科学家研制出黑磷光纤传感器
    p   近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员吕建成、喻学锋与英国班戈大学教授陈险峰等合作,成功研制出首个基于黑磷的光纤化学传感器,实现对重金属离子的超灵敏检测。 br/ /p p   倾斜光纤光栅是一种新型的光纤器件,大角度倾斜光栅结构能够将纤芯光学基模前向耦合到光纤包层,在特定的波长形成一系列离散的谐振峰,光的耦合将随着外界媒质折射率等的变化而变化。因此,倾斜光纤光栅是非常适合作为传感应用的光子器件。黑磷是近年来广受关注的一种具有直接带隙二维半导体材料,具有独特的二维平面结构、超高的比表面积、众多的活性位点,以及从可见到红外广阔的光谱响应范围,在光学检测方面展现出巨大的应用前景。 br/   该研究中,研究团队首次将黑磷和倾斜光纤光栅相结合,揭示了黑磷纳米层独特的光学调制作用,借助于倾斜光栅这种独特的光学结构,构建成新型的超灵敏化学传感器。本研究发展了一种原位层叠的修饰技术,将黑磷纳米片高效地附着在光纤器件表面,不同厚度的黑磷纳米层展现出对光信号独特的调制性。利用这一特性,该黑磷光纤传感器能够在亚ppb浓度水平检测到重金属铅离子,具有超高的灵敏度、超低的检测限,以及广阔的浓度检测范围。黑磷新型光纤传感器的成功研发,将为化学和生物传感提供一个优越的光学检测平台,从而推动黑磷化学生物传感器的应用研究进程。 br/   相关研究成果发表于Sensors and Actuators B: Chemical。该研究得到了国家自然科学基金、欧盟“第七框架计划”等的资助。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/4ba34206-8377-4380-a6fe-692cf085a316.jpg" title=" 1.jpg" style=" width: 600px height: 326px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 326" border=" 0" / /p p strong 图.a):黑磷倾斜光纤光栅器件及其光学调制示意图,b):重金属离子检测的实验步骤,c):不同重金属离子浓度下TM模式共振的光谱图,d):不同重金属离子浓度下光谱的共振强度图。 /strong /p
  • 光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿
    近年来,传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能 尽缘、无感应的电气性能 耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的线人作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。   基本工作原理及应用领域   光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送进调制器,使待测参数与进进调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送进光探测器,经解调后,获得被测参数。   光纤传感器的应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的丈量。光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了很多行业多年来一直存在的技术困难,具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:   1、市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。   2、电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时丈量空间温度场分布的高新技术,分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点,还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力,利用这种特点我们可以连续实时丈量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,丈量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。   在实际生活中,光纤传感器种类是非常多的,但是,我们将这些传感器类型归结为两大类型,即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较,光纤传感器具有很多的优点,例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高,所以,当前在各个领域都有光纤传感器的身影。   光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿   自出现光纤传感器后,它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今,通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今,很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系统、核辐射监控、民用计划等多个方面,同时已经取得了可喜的成绩。   我国对光纤传感器的研究起步较晚,有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年,张旭平的关于&ldquo 布里渊效应连续分布式光纤传感技术&rdquo 通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性,技术已达到世界先进水平,因此,有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术,从而加速了我国物联网的发展。   传感器成为物联网极其重要的一组成部分。因此,传感器性能好坏决定了物联网的性能好坏。可以说,物联网获得信息的主要手段为传感器。这样一来,传感器所采集信息的可靠性与准确性都会对控制节点处理和传输信息产生一定影响。由此看来,传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用性能发挥举足轻重的作用。   光纤传感技术在物联网中的应用   通过上述分析得知,物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。以下是对光纤传感技术在物联网中的应用进行详细的探讨。   目前应用最广的光纤传感器有四种,分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。其中,光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型,干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段,谐振光纤陀螺是处于实验室研究阶段的第二代,布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器 光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器,这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测,把水中的声音信号转换成光信号,再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号,这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型 在光纤光栅传感器的产品中包括应变传感器、温度传感器和压力传感器,其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点,它们大部分属于光强型和干涉型,并且各有利弊。自今年来电力的发展是突飞猛进的,这种情况下,面对着强大电流的测量问题,光纤电流传感器可以很好的避免一些由于电力过强而引发的事故。
  • 全球光纤传感器市场规模年均新增18%
    作为物联网极其重要的组成部分之一,光纤传感器因其优势与应用一直备受瞩目。从全球市场来看,2013年全球光纤传感器市场规模为18.9亿美元。预计2014至2018年,全球光纤传感器市场将以年均18%的增长幅度增长,至2018年市场规模达到43.3亿美元。   从光纤传感技术研究上看,美国对该技术的研究起步最早,且在世界上最为先进。数据显示,2007年,美国光纤传感器市场规模为2.35亿美元,此后以30%的年复合增长速度增长,2014年有望达到16亿美元。   相较于美国,中国的光纤传感行业处于起步阶段。据统计,截至2013年底,中国2000万元规模以上的传感器制造企业有260多家。但行业整体素质参差不齐,小型企业占比近七成,以生产低端产品为主 少部分龙头企业和外资企业占据高端产品市场。   虽然起步晚,中国光纤传感市场需求却呈现出爆发式增长,仅电力领域相关产品的招标就比以往多了近百倍以上。业界人士评估,2013年,光纤传感器在中国市场的规模约有10亿元,且呈逐渐增长的态势。   目前,市场上应用最广的光纤传感器有4种,分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。   光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型,干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段,谐振光纤陀螺是处于实验室研究阶段的第二代,布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器。   光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器,这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测,把水中的声音信号转换成光信号,再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号,这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型。   光纤光栅传感器产品包括应变传感器、温度传感器和压力传感器,其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点,它们大部分属于光强型和干涉型,并且各有利弊。   光纤电流传感器主要应用于电力领域,它能很好地避免一些由于电力过强而引发的事故。   光纤传感器目前可以直接或间接测量近百种物理量以及化学和生物量,被广泛应用于国防、电力、石油、建筑、医学等各个领域。   在国防上,光纤传感器可用于水声探潜(光纤水听器)、光纤制导、姿态控制、航天航空器的结构损伤探测(智能蒙皮)以及战场环境(电磁环境、生化环境等)的探测等。   在电力系统中,高电压、大电流的恶劣电磁环境使得电子类传感器的应用受到限制,而光纤传感器以其特有的抗电磁干扰能力,在电力系统中可用于测量大型电机的转子、定子和高压变压器内部的电流、电压、温利于提高特种微型光缆外护层的固化度,但超过一定范围对提高固化度作用不大。   近年来,这种采用UV涂层作为外护层的特种微型光缆在有线制导武器和水下工程中的应用发展非常迅速,不久的将来可广泛地应用于导弹、重型鱼雷、大潜深潜水器、海底监测网络等领域。
  • 国家重大科学仪器专项高功率窄线宽光纤激光器研发取得重要进展
    p   由山东海富光子科技股份有限公司牵头承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发重点专项“高功率窄线宽光纤激光器”项目经过近两年的努力,突破了半导体增益芯片设计制备与高效封装耦合、玻璃光纤制备中新型热熔键合及高浓度均匀掺杂、窄线宽光纤激光放大器非线性效应抑制等关键技术,开发出高功率窄线宽光纤激光器样机。近日,项目通过了科技部高技术中心组织的中期检查。 /p p   高功率窄线宽光纤激光器兼备高峰值功率及窄线宽特性,同时采用全光纤结构,是激光精密测量、激光测距和遥测等重大科学仪器的关键核心部件之一。目前国内高功率窄线宽光纤激光器主要依赖国外进口,国内还不能实现产品级整机供货。项目通过采用非对称光栅的脊波导和大光腔的锥形增益结构,优化光栅结构参数减少激光器的线宽值,开发出高可靠性窄线宽脉冲激光种子源 研究了高倍率低噪声光放大、窄线宽光纤激光器中的SBS抑制、SPM补偿和模式控制等关键技术,获得高功率窄线宽光纤激光输出 开发了可工程化应用的高功率窄线宽光纤激光器 开展了激光雷达遥感的应用示范研究和产业化推广。 /p p   该项目下一步将加强仪器可靠性的整体设计,加快可靠性试验验证,提高产品稳定性 进一步加快应用示范的进度及工程化实施。 /p
  • 光纤传感器厂商OpSens同意以2.5亿美元被Haemonetics收购
    据麦姆斯咨询介绍,OpSens是一家位于加拿大的光纤传感器厂商,其产品已被广泛用于心脏病相关领域,预计到2024年初将成为全球血液科技巨头Haemonetics的一部分。近日,OpSens董事会一致批准了一项对其估值为3.45亿加元(约合2.53亿美元)的收购交易,但是仍需获得股东和监管机构的批准。Haemonetics对OpSens的收购将提升其在心脏病领域的市场地位。光学相干断层扫描(OCT)应用于心脏病领域OpSens成立于20年前,主要专注于心脏病应用的光纤传感器,能够测量冠状动脉疾病患者的血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)和舒张压。OpSens旗舰产品“OptoWire”采用光学相干断层扫描(OCT),旨在诊断冠状动脉狭窄的严重程度,并指导血管成形术等治疗。OpSens表示,“OptoWire产品现已经应用于全球30多个国家的超过25万名患者,并且该技术已明显降低了主要不良心脏病事件的发生率和治疗成本。”去年,OpSens还在美国和加拿大获得了将其新产品“SavvyWire”商业化的许可,该产品旨在帮助经导管主动脉瓣置换术(TAVR)——这是一种针对主动脉瓣狭窄患者的微创治疗方法。OpSens看到了SavvyWire产品的重大且不断增长的市场机会,预计到2030年,全球每年执行的TAVR手术数量将增加近一倍,达到60万例以上。Haemonetics收购交易符合OpSens及股东利益OpSens成立于2003年,是加拿大多伦多证券交易所上市公司,在Haemonetics的收购消息传出后,OpSens的股价上涨了近50%,该收购为股东提供了近似的溢价。OpSens董事会执行主席Alan Milinazzo在宣布收购协议的新闻稿中表示:“经过实质性的战略审查,我们得出结论,这项收购符合OpSens和我们股东的最佳利益。”OpSens长期首席执行官Louis Laflamme补充道:“与Haemonetics的整合应该会提高OpSens的运营效益,使其能够进入世界一流的销售网络,同时利用OpSens的专业知识生产和研发新产品。”总部位于美国波士顿的Haemonetics主要专注于与血液相关的医疗产品,包括收集血浆的设备、处理红细胞的系统以及管理输血的软件。Haemonetics医院相关业务部门总裁Stewart Strong评论道:“通过收购OpSens,我们扩大了在介入心脏病学领域的领导地位,并为进一步增长和多元化奠定了基础。”Stewart Strong继续说:“通过利用OpSens专有的光学传感器技术、Haemonetics全球商业基础设施,以及Haemonetics与实施TAVR和血管支架手术的美国顶级医院的关系,我们有一个强大的机会来提高全球更多医生和患者的护理标准。”早在7月份,OpSens就连续第三个季度创下销售记录,收入达1320万加元,同比增长30%。其中OptoWire产品销售额达680万加元。然而,OpSens的税前亏损达到410万加元,高于一年前的280万加元。在最近的一个财务季度,Haemonetics销售额为3.11亿美元,税前利润为5200万美元。该公司计划通过现金和循环信贷融资的方式为OpSens收购交易提供资金,该收购应于2024年1月底完成。
  • 上海光机所在孤子锁模光纤激光器研究方面取得进展
    近期,中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室与激光技术新体系融合创新中心在孤子锁模光纤激光器研究方面取得进展。研究团队报道了锁模光纤激光器中色散波辐射的物理机制及其时域表征。相关研究成果以“Characterization and Manipulation of Temporal Structures of Dispersive Waves in a Soliton Fiber Laser”为题发表于IEEE光学期刊《光波技术杂志》(Journal of Lightwave Technology)。孤子激光器中的色散波在频域上以凯利边带(Kelly sideband)的形式与孤子一同产生,由S. M. Kelly在1992年首次发现并解释,由孤子脉冲在锁模激光器内的周期性放大和衰减所产生,体现在孤子光谱上为一系列关于中心波长对称分布的光谱边带,是与孤子稳定性密切相关的光波成分。在锁模激光器中,凯利边带的产生是限制孤子脉冲能量的重要因素,往往需要通过一些技术方法加以压制;同时,色散波也可以成为孤子之间长距离相互作用的媒介,影响孤子序列的稳定性。之前绝大多数对于孤子激光器中色散波的实验研究集中在对于其频域特性(即凯利边带)的研究,而对色散波时域结构的研究却十分缺乏,不同激光器参数条件对色散波时域结构的影响尚无完整的理论与实验研究。针对这一问题,研究团队建立了孤子光纤激光器中色散波时域结构的动力学模型,用以分析两个重要因素:一是腔内群速度延迟导致的相位匹配关系变化,二是腔内的增益滤波效应;从而推导出了具有双边指数衰减形式的色散波包络形态。在实验上,团队搭建了单向环形锁模光纤激光器,并通过调节腔内色散(改变腔长 30~110 m)以及腔损耗(0~7 dB),在一定程度上实现了对色散波时频波形的调控与测量。实验结果与理论模型的预测一致。此外,团队也研究了色散波和孤子的响应时间延迟,色散波结构的对称性等色散波特征。这项研究可加深对孤子光纤激光器动力学过程的理解,也为超快光纤激光、光孤子信息处理等应用技术发展提供了一定的参考。相关工作得到了张江实验室建设与运行项目、2021年度博士后创新人才支持计划、中国博后科学基金、上海市2021年度“科技创新行动计划”原创探索项目、国家青年高层次人才项目的支持。图1 色散波产生原理图2 腔色散对色散波衰减速率影响图3 腔损耗对色散波衰减速率影响
  • 光纤激光器技术市场份额2013有望增长到30%。
    过去的10年,大功率光纤激光器技术快速从实验室向商业化转移。同传统的二氧化碳激光器技术相比较,光纤激光器技术可以提供高质量、更完美和远距离的激光束,额外的优势还包括高效低能耗、低运营成本、工业化维修和便于生产工艺的自动化。在快速增长的世界激光技术应用市场中,光纤激光技术的市场份额已从2006年的占8%增长到2008年的占10%,2013年有望增长到中30%。   先进的光纤激光器技术,以毫微微秒(Fentosecond,10-15秒)量级产生激光脉冲,自诞生之日起就以复杂、昂贵和不稳定的特点而闻名。欧盟第七研发柜架计划(FP7)资助1000万欧元,总研发投入1600万欧元,由德国科技人员进行总协调,欧盟7个成员国及联系国德国、瑞士、英国、法国、芬兰、丹麦和瑞典21家机构科技人员参与的欧洲LIFT研发团队,成功地研制出新型的、稳定的和价格合理的大功率毫微微秒光纤激光源,为光纤激光技术的推广应用奠定了基础。研发团队能在相对较短的时间内开发出基于光纤的短脉冲激光发生器和被称作“冷处理”的超短脉冲激光发生器,完全得益于研发团队科技人员的构成及相互协调配合。研发团队的科技人员来自广泛的学科领域,覆盖激光技术科研机构、激光源供应商和光学仪器组件生产企业的科研、实验和工程研究人员及工程师。   研发团队在开发光纤激光器技术上的成功,将继续保证欧盟在激光技术及激光制造业的世界领先水平和竞争力。目前,研发团队的主要目标已转向光纤激光技术的商业化应用,包括:利用新一代光纤激光技术的运程切割与焊接工艺的开发 应用于医学的痤疮及粉刺技术已申请发明专利 应用于部分癌症治疗技术的开发 应用于太阳能电池组件制造技术的开发等。
  • 微型光纤光谱仪的选型有哪些注意事项?
    光谱学是测量紫外、可见、近红外和红外波段光强度的技术。光谱测量被广泛应用于多种领域,如颜色测量、化学成份的浓度测量或辐射度学分析、膜厚测量、气体成分分析等领域。  在上世纪九十年代以来,微电子领域中的多象元光学探测器(例如CCD,光电二极管阵列)制造技术迅猛发展,使生产低成本扫描仪和CCD相机成为可能。美国海洋光学公司的微型光纤光谱仪使用了同样的CCD(CCD光谱仪)和光电二极管阵列探测器,可以对整个光谱进行快速扫描,不需要转动光栅。  微型光纤光谱仪通常采用光纤作为信号耦合器件,将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。由于光纤的方便性,用户可以非常灵活的搭建光谱采集系统。其优势在于测量系统的模块化和灵活性,且测量速度非常快,可以用于在线分析。而且由于采用了低成本的通用探测器,降低了光谱仪的成本,从而也降低了整个测量系统的造价。  微型光纤光谱仪基本配置包括包括一个光栅,一个狭缝和一个探测器。这些部件的参数在选购光谱仪时必须详细说明。光谱仪的性能取决于这些部件的精确组合与校准,校准后光纤光谱仪,原则上这些配件都不能有任何的变动。那么微型光纤光谱仪在选型时有哪些必须要注意的呢?  ① 光学分辨率  光学分辨率是配置微型光纤光谱仪时经常被考虑的主要因素之一。当用户为了追求微型光纤光谱仪的高分辨率时,在选型时会选择具有尽可能多像元数探测器的微型光谱仪。而实际上光学分辨率不仅仅由探测器的像元数决定,还与狭缝宽度和光栅的刻线密度有关。所以当讨论分辨率时,通常用色散或用波长范围除以像元数。  半高全宽值(FWHM),即最大峰值光强一半处所对应的谱线宽度是一种表述分辨率更好的方法(见上图)。用FWHM可以对不同光谱仪的实际光学性能进行直接对比。用这种表示方法可以避免一些缺陷,例如:有的光栅并没有用到全部像元 采用交叉式Czerny-Turner光路设计的光谱仪中,光学系统不能把狭缝清晰地成像在探测器上,这是由于光路中过大的反射角和固有的系统放大倍率造成的。   ② 灵敏度  灵敏度是配置光谱仪时所需要考虑的另一个因素。现在的主流微型光纤光谱仪都采用线阵探测器,所以灵敏度跟像素数没有任何关系。但面阵探测器例外,因为面阵探测器在垂直方向的每个像素都会被累积,在某种意义上垂直方向上的所有像素的累积可以被看成一个更大的像素。因此,在考虑某种应用对灵敏度的要求时,更重要的是看探测器的响应曲线。下图中给出了海洋光学微型光纤光谱仪采用的两种典型探测器的灵敏度响应曲线。  ③信噪比  信噪比也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。对于CCD光谱仪,较高的灵敏度导致了较低的信噪比。在一定范围内,可以通过对光谱进行多次平均来提高信噪比。平均次数的平方根恰好是信噪比提高的倍数。例如,光谱平均100次,信噪比能提高10倍。有些应用需要较高的信噪比,此时用户应当比较在光谱仪中的光学平台和探测器的综合信噪比。需要强调的是,用户一定要搞清楚厂家给出的信噪比是不是整个光谱仪系统的信噪比,因为只有整个光谱仪系统的信噪比才是最重要的。一个信噪比高的探测器配一个性能不高的光路,那么它的高信噪比就没有实际意义。比较不同探测器和微型光纤光谱仪间的信噪比的比较好的方法是:测量100次,然后对每个像元计算平均值和标准偏差,信噪比等于平均值除以标准偏差。测量信噪比时,信号强度应当接近饱和,并设置正确的平滑值(如果需要的话)。  ④ 光栅选择  光栅选择是最比较复杂的。通常有两个因素决定了光栅的选择:波长范围和光学分辨率。波长范围受限于所选择的探测器或光栅,或二者都有。光学分辨率不仅受限于光栅,还受限于狭缝宽度和探测器的像元数和像元尺寸。还要考虑第三个因素,即光栅还会影响系统的灵敏度,这是因为不同的光栅的闪耀波长(即最高效率)位置各不相同。当对系统进行最优化配置时,最好查看一下光栅的效率曲线。下图中是海洋光学微型光纤光谱仪采用的几种典型的600线/mm光栅的效率曲线,效率最高点从紫外区到近红外区。  ⑤ 狭缝  狭缝了也是选配微型光纤光谱仪的一个因素。微型光纤光谱仪有多种狭缝尺寸供您选择,狭缝安装在光纤接头处(见图),并且被永久的固定在光谱仪上。有两点需要记住,狭缝越小,光学分辨率越高 狭缝越大,进入光学平台的光通量越多,即灵敏度越高。从本质上说,需要折中兼顾光谱仪的分辨率和灵敏度。    ⑥ 其他  选择微型光纤光谱仪的其他选项会相对容易一些。例如可以选择升级UV4探测器后,探测器上的标准BK7窗片将会被石英窗片替代,用来增强海洋光学微型光纤光谱仪在波长340nm以下紫外区的响应能力。而其它探测器,比如薄型背照式CCD或CMOS则不需要这个选项。而为了避免二、三级衍射效应的影响,可以通过在位于狭缝与消包层模式孔之间的SMA905连接器中安装长通滤光片或在探测器的窗口处安装OFLV消除高阶衍射滤光片。  正如上面介绍的几个因素所表明的,通过一些简单的步骤就就可以配置好满足您应用的微型光纤光谱仪。除了光谱仪,我们可能还需要考虑种类纷杂的光源和采样附件。
  • 全国首个光纤激光协同创新中心成立
    大功率光纤激光协同创新中心日前在长沙成立。国防科技大学、清华大学、中科院上海光机所等3家光纤激光领域的优势单位,将通过建立技术联盟、共享仪器设备、联合培养人才、互聘研究骨干等形式,围绕突破光纤激光核心关键技术开展军民融合协同创新。   光纤激光是激光技术研究的前沿。光纤激光器具有体积小、效率高、光束质量好、节能环保等优势,在光通讯、激光加工、激光医学、生物技术等领域具有广阔的应用前景。近年来,我国光纤激光技术有了长足发展,但整体水平和可持续发展能力与世界先进水平仍有明显差距。为此,全国首个光纤激光协同创新研究中心应运而生。   据了解,共建各方将以协同创新中心为载体,共同研制开发具有世界先进水平的光纤激光器,改变我国高功率光纤激光器依赖进口、核心技术和知识产权受制于国外的状况,促进我国光纤激光技术水平的整体提升和可持续发展。
  • 550万!江苏省产品质量监督检验研究院光纤光缆仪器采购
    项目概况:江苏省产品质量监督检验研究院光纤光缆仪器采购项目的潜在投标人应在中招联合招标采购平台网址为:http://www.365trade.com.cn/获取招标文件,并于2021年12月28日9点30分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况1.1项目编号:ZZ066021F251031.2项目名称:江苏省产品质量监督检验研究院光纤光缆仪器采购项目1.3预算金额:550万元1.4最高限价:360万元1.5采购需求:本项目拟在线缆中心现有能力基础上,完善光纤光缆、光电复合缆的检测能力,主要包括光纤衰减、色散、截止波长、模场直径、宏弯损耗、数值孔径、偏振膜色散等检验能力,接受进口产品投标。1.6合同履行期限:2022年12月31日前1.7本项目不接受联合体投标。1.8本项目标的所属行业:工业1.9本项目非面向中小企业(或监狱企业或残疾人福利性单位)采购二、申请人的资格要求:2.1满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;(1)具有独立承担民事责任的能力(提供法人或者其他组织的营业执照;供应商为自然人的,提供其身份证);(2)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度(提供2019或2020年度财务报告,或投标截止时间前六个月内银行出具的资信证明,或财政部门认可的政府采购专业担保机构出具的投标担保函);(3)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力(供应商根据履行采购项目合同需要,提供履行合同所必需的设备和专业技术能力的证明材料);(4)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录(提供近半年内任意一个月的纳税证明文件(依法免税的应提供相应文件说明);并提供提供近半年内依法为员工缴纳社会保障资金的证明材料(任意一个月即可),证明材料可以是缴费的银行单据复印件、社保机构开具的证明(依法不需要缴纳社会保障资金的应提供相应文件说明);(5)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录(提供承诺书);(6)法律、行政法规规定的其他条件2.2落实政府采购政策需满足的资格要求:无2.3采购人根据采购项目的特殊要求规定的特定条件,并提供符合特殊要求的证明材料或者情况说明:(1)所投产品如为进口产品且为代理商投标,应提供设备制造商或其驻中国办事机构或其在中国销售总代理的投标授权委托书,并明确承担一切售前、售后责任。2.4第2.1(5)条所称重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。2.5 供应商在参加政府采购活动前3年内因违法经营被禁止在一定期限内参加政府采购活动,期限届满的,可以参加政府采购活动。2.6单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动。为采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得再参加该采购项目的其他采购活动。2.7拒绝列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商参与政府采购活动。采购代理机构将在开标结束后,通过“中国政府采购网”、“信用中国”网站、“信用江苏”网站等渠道查询投标人信用记录并保存。三、获取招标文件3.1时间:2021年12月6日至2021年12月13日17时。(北京时间,法定节假日除外)3.2地点:登录中招联合招标采购平台(以下简称平台)网址为:http://www.365trade.com.cn/3.3方式:(1)登陆平台下载电子招标文件。下载者首次登陆平台前,须前往平台免费注册,平台将对下载者注册信息与其提供扫描件信息进行一致性检查。注册为一次性工作,以后若有需要可变更及完善相关信息;注册成功后,可以及时参与平台上所有发布的采购项目;同一单位不同的经办人可各自建立不同账户。(2)下载者应充分考虑平台注册、信息检查、资料上传、费用支付所需时间,下载者必须在前述时间段内完成支付,否则将无法保证获取电子招标文件。(3)下载者选择“需要邮购纸质标书”的,需支付邮购费,招标代理机构将在文件下载后的1个工作日内寄送。(4)下载者需要发票的,须通过平台“发票管理”模块进行操作。招标文件服务费及邮购费发票由采购代理机构出具;下载者选择出具增值税普通发票的,可在支付后3日内登陆前述模块下载增值税电子普通发票;选择出具增值税专用发票的,可在开标时在开标现场领取;平台服务费发票由中招联合信息股份有限公司(以下简称平台公司)自动出具增值税电子普通发票,下载者可在支付后3日内登陆前述模块下载。非因招标代理机构或平台公司原因,发票一经开具不予退换。(5)平台网站首页“帮助中心”提供操作手册,下载者可以下载并根据操作手册提示进行注册、登录、下载支付、发票开具领取等操作。平台咨询电话为:010-86397110,服务时间为工作日上午9时至12时,下午1时到6时。平台会通过短信提醒下载者进行注册、支付、下载等操作。(6)联合体投标(如允许)的,联合体各方应当指定牵头人,并授权其以自身名义在平台办理注册、购买文件、缴纳保证金等手续,其在平台的办理行为,对联合体各方均具有约束力。3.4招标文件服务费每套500元,平台服务费200元,售后不退。四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点4.1截止时间:2021年12月28日9点30分(北京时间)4.2地点:南京市山西路98号江苏成套大厦一楼开标大厅4.3投标人应提供电子版投标文件1份(一般应为PDF格式、U盘形式(单独封装)、随纸质正本文件一并提交)。当电子版文件和纸质正本文件不一致时,以纸质正本文件为准。电子版文件用于辅助评标和平台存档,投标人需承担前述不一致造成的不利后果。4.4开标时间:2021年12月28日9点30分(北京时间)4.5地点:南京市山西路98号江苏成套大厦五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜
  • 1.0026亿元 天大光纤力热复合测试仪器专项获批
    10月31日,国家科技部正式下发文件(国科发财[2013]636号),支持66个国家重大科学仪器设备开发专项项目立项。由天津大学作为项目牵头单位,精密仪器与光电子工程学院刘铁根教授作为项目负责人的&ldquo 光纤力热复合测试仪开发和应用&rdquo 获得正式立项批复。该项目开发周期为4年,项目总经费预算为1.0026亿元,其中国家科学仪器设备开发专项经费资助5288万元。   2011年7月,国家科技部会同国家财政部正式启动并组织实施《国家重大科学仪器设备开发专项》,旨在贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,支持重大科学仪器设备开发,提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平,支撑科技创新,服务经济建设和社会发展。   本项目在以刘铁根教授为首席科学家的国家973计划项目&ldquo 新一代光纤智能传感网与关键器件基础研究&rdquo 成果基础上,将着力开展光纤力热复合测试仪的工程化开发和产业化推广。通过系统集成、软件开发和应用开发,丰富仪器功能,优化技术方案,形成具有自主知识产权、功能健全、质量稳定可靠的光纤力热复合测试仪产品,为我国航空航天等工程提供测试技术支撑。项目共有23家参研单位,除天津大学一家高校外,其余均为企业、科研院所,为仪器的工程化和产业化奠定了良好基础。该项目的立项,标志着天津大学光纤传感领域研究水平再攀新高,显示天津大学在仪器仪表领域内的雄厚实力,同时也将为天津大学产学研合作探索出一条新路。   项目负责人刘铁根教授,是天津大学光学工程国家重点学科学术带头人,国家973 计划项目首席科学家,2012 年度全国优秀科技工作者,2010年度天津市劳动模范,享受国务院政府特殊津贴。长期从事光纤技术和光电检测等领域的研究和教学工作,以第一完成人获得天津市技术发明一等奖、中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖和教育部科学技术进步奖一等奖。发表论文210 余篇,其中SCI、EI 检索近115 篇。申请国家发明专利40 余项,其中授权15 项。以起草组组长身份主持制定国家军用标准《光纤气体传感器测试方法》。此外,刘铁根教授还是光电信息技术教育部重点实验室(天津大学)主任,全国仪器仪表学会光机电集成分会理事长和中国光学学会光电技术专业委员会副主任。
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