技術(shù)文章
Technical articles線結(jié)構(gòu)光:測(cè)量三維形貌的利器線結(jié)構(gòu)光法是將線狀結(jié)構(gòu)光投射到被測(cè)物體表面,形成由被測(cè)物體表面形狀所調(diào)制的光條三維圖像,將線激光輪廓儀與精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)組合,按照規(guī)劃軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng),可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的高效高精度三維形貌測(cè)量,具有系統(tǒng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、精度高、量程大等優(yōu)點(diǎn),在三維測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。傳統(tǒng)的線激光輪廓儀與工件做相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的測(cè)量方式對(duì)線性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的精度要求較高,且系統(tǒng)占用空間大,不易實(shí)現(xiàn)在位精密測(cè)量;輪廓儀固定、工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)量時(shí),測(cè)量范圍有限。在航空航天領(lǐng)域,工件尺寸通常...
量子點(diǎn)激光器技術(shù)基礎(chǔ)量子點(diǎn)激光器在半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì),相比傳統(tǒng)的量子阱器件展現(xiàn)出更優(yōu)異的性能表現(xiàn)。這些微觀結(jié)構(gòu)在三個(gè)維度上限制電子和空穴,產(chǎn)生的光學(xué)和電子特性,使其在高功率應(yīng)用和先進(jìn)光通信中表現(xiàn)。圖1:量子點(diǎn)激光器炒作周期及技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)比圖,展示了從1995年到2025年量子點(diǎn)激光器技術(shù)的演進(jìn)過(guò)程,以及與硅基光電子和薄膜鈮酸鋰等外部調(diào)制技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。InAs/GaAs量子點(diǎn)激光器的核心優(yōu)勢(shì)包括出色的溫度穩(wěn)定性、顯著降低的背反射敏感性、多波長(zhǎng)生成能力、窄激光線寬、...
長(zhǎng)光程氣體吸收池的核心在于利用光學(xué)反射原理,在有限體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)光路的多次折返,從而顯著延長(zhǎng)光與氣體的相互作用路徑(光程)。其理論基礎(chǔ)為朗伯-比爾定律:氣體對(duì)光的吸收強(qiáng)度與光程長(zhǎng)度、氣體濃度成正比。通過(guò)增加光程,可提升檢測(cè)靈敏度,尤其適用于痕量氣體分析。長(zhǎng)光程氣體吸收池的優(yōu)勢(shì):1、高靈敏度:光程倍增顯著提升吸收信號(hào),適用于痕量氣體檢測(cè)。2、緊湊設(shè)計(jì):在有限體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)光程,降低設(shè)備占地面積。3、環(huán)境適應(yīng)性:通過(guò)溫度/壓力控制消除外界干擾,確保測(cè)量穩(wěn)定性。關(guān)鍵參數(shù):1、有效光程長(zhǎng)度...
研究背景激光技術(shù)發(fā)明60多年來(lái),人類的社會(huì)生活發(fā)生了深刻的變化,這項(xiàng)技術(shù)在科技、醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。隨著相干光學(xué)通信、光學(xué)原子鐘、引力波測(cè)量等前沿科學(xué)技術(shù)的興起和研究的不斷深入,具有超低噪聲且長(zhǎng)期穩(wěn)定的窄線寬激光成為上述高精密測(cè)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。肖洛-湯斯線寬是指只具有量子噪聲的激光器線寬,其量級(jí)通常為mHz;但由于技術(shù)噪聲的存在,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的激光器線寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值。激光自注入鎖定是一種抑制技術(shù)噪聲以獲得窄線寬光源的手段。激光自注入鎖定一般采用雙腔結(jié)構(gòu),其中激光...
在光通信、精密制造、生物醫(yī)療等前沿科技領(lǐng)域,半導(dǎo)體連續(xù)激光器憑借其高效、穩(wěn)定、可控的光輸出特性,成為推動(dòng)技術(shù)革新的核心器件。作為將電能直接轉(zhuǎn)化為連續(xù)光能的半導(dǎo)體器件,其作用不僅限于光源提供,更通過(guò)精準(zhǔn)的波長(zhǎng)與功率調(diào)控,深度融入現(xiàn)代工業(yè)與科研體系。一、光通信領(lǐng)域的“信息高速公路”基石半導(dǎo)體連續(xù)激光器是光纖通信系統(tǒng)的“心臟”。其輸出的單色性較佳、相干性強(qiáng)的連續(xù)激光,可承載高速調(diào)制信號(hào),通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)低損耗、大容量的信息傳輸。在5G/6G基站、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等場(chǎng)景中,1550nm波段半...
技術(shù)原理波分復(fù)用(WDM)核心機(jī)理:通過(guò)不同波長(zhǎng)光載波在單根光纖中并行傳輸,提升容量。主要分為:粗波分復(fù)用(CWDM):波長(zhǎng)間隔20nm(1270~1610nm),適用于城域網(wǎng)接入層,成本低但信道數(shù)少(≤18波)。密集波分復(fù)用(DWDM):波長(zhǎng)間隔0.4~1.6nm(C/L波段),支持160波以上,用于骨干網(wǎng)擴(kuò)容。關(guān)鍵器件原理:陣列波導(dǎo)光柵(AWG):基于多徑干涉與羅蘭圓聚焦原理,通過(guò)等差陣列波導(dǎo)長(zhǎng)度差(ΔL)實(shí)現(xiàn)相位差分離波長(zhǎng),滿足的干涉條件。薄膜濾波器(TFF):多層介質(zhì)...
背景介紹如拳頭一般大小的心臟,在生命體還是一枚胚胎時(shí)就開始了它的第一次“跳動(dòng)”,此后在人的一生中不辭辛勞地推動(dòng)血液流動(dòng),輸送氧氣和各種營(yíng)養(yǎng)成分,維持著人體各個(gè)器官和細(xì)胞的運(yùn)作。而如今,心血管疾病已成為一種嚴(yán)重威脅人類健康的常見(jiàn)病。目前,中國(guó)心血管病患病率仍處于持續(xù)上升階段,據(jù)推算心血管病患病人數(shù)已達(dá)3.3億人。因此關(guān)于心血管疾病的致病基因及其遺傳變異功能的研究也愈發(fā)重要。目前研究此類疾病致病機(jī)理的手段之一是以昆蟲為模式生物,果蠅、飛蝗等昆蟲在心臟發(fā)育過(guò)程中具有與人類相似的基因...
激光精密加工技術(shù)在促進(jìn)制造業(yè)創(chuàng)新升級(jí)的同時(shí),也推動(dòng)了光學(xué)、物理、化學(xué)、材料、生命科學(xué)等前沿交叉學(xué)科的發(fā)展。北京航空航天大學(xué)大型金屬構(gòu)件增材制造國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室管迎春教授課題組綜述了激光精密加工技術(shù)在空天、醫(yī)療、半導(dǎo)體晶圓制造等領(lǐng)域研究現(xiàn)狀,聚焦北航激光團(tuán)隊(duì)激光精密加工方向最新研究成果,并展望未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。金屬增材構(gòu)件激光精密拋光金屬激光增材技術(shù)為具有輕量化、難加工特征的航空航天關(guān)鍵構(gòu)件提供了高性能、低成本、快速、柔性等制造策略。然而,金屬增材構(gòu)件表面通常存在粉末黏結(jié)、飛濺等缺陷...