【摘 要】
：
提高小型化无自旋交换原子磁力仪的灵敏度是目前弱磁探测研究的难点问题,为解决这个难题提出一种基于法布里-珀罗腔的增敏气室结构.通过法布里-珀罗腔谐振原理和激光传输矩阵,在理论分析与数值计算方面对出射激光的光旋角倍增效果进行了研究.理论和仿真结果表明,随着激光在腔内往返传输次数的增加,倍增因子在初始阶段近线性增长然后缓慢趋于一个最大值,该最大值在理想状态下为16且由腔的结构参数决定.另外,碱金属原子自旋碰撞导致的吸收和腔体失谐会以不同的方式降低倍增因子,仿真结果表明:当失谐量为π/32时,倍增因子减少幅度接近
【机 构】
：
北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室,北京100016;北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室,北京100016;北京信息科技大学光电测量技术与仪器教育部重点实验室,北京100192;北京信息科
论文部分内容阅读
提高小型化无自旋交换原子磁力仪的灵敏度是目前弱磁探测研究的难点问题,为解决这个难题提出一种基于法布里-珀罗腔的增敏气室结构.通过法布里-珀罗腔谐振原理和激光传输矩阵,在理论分析与数值计算方面对出射激光的光旋角倍增效果进行了研究.理论和仿真结果表明,随着激光在腔内往返传输次数的增加,倍增因子在初始阶段近线性增长然后缓慢趋于一个最大值,该最大值在理想状态下为16且由腔的结构参数决定.另外,碱金属原子自旋碰撞导致的吸收和腔体失谐会以不同的方式降低倍增因子,仿真结果表明:当失谐量为π/32时,倍增因子减少幅度接近50％.提出的这种腔增强型气室结构易于集成,为提高原子磁力仪的灵敏度和深入理解碱金属气室内的自旋碰撞提供了新的思路.
其他文献
在越来越多的光子计数应用中,用于近红外光波长领域的单光子探测器受到广泛关注.例如在量子信息处理、量子通信、3D激光测距(LiDAR)、时间分辨光谱等光子计数应用领域.文中设计并展示了用于探测1550 nm波长光子的InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD).这种SPAD采用分离吸收、过渡、电荷和倍增区域结构(SAGCM),在盖革模下工作时具有单光子灵敏度.SPAD的特性包括随温度范围223～293 K变化的击穿电压、暗计数率、单光子检测效率和后脉冲概率.25μm直径的SPAD显示出一定的温度相关性,
扫描式红外成像传感器在遥测遥感、卫星成像等远距离成像领域具有广泛的应用.为了缓解信噪比相对较低而影响图像质量的问题,提出了一种时间延时积分(TDI)型读出电路.该读出电路由电容跨阻放大器(CTIA)像素电路阵列、并行TDI电路、多路开关选择电路和输出缓冲器等组成.为实现对宽动态范围光电流的处理,CTIA电路设计有多档可选增益,且非线性度小于0.3％.该读出电路采用0.35 μm CMOS工艺设计与制造,芯片面积约为1.3 mm×20 mm,采用5V电源时功耗小于60 mW.为了评估1024×3 TDI读出
具有高平均功率的皮秒级脉冲激光在工业加工、空间探测等领域具有重要的应用.但是锁模产生的皮秒种子光因脉冲宽度窄、单脉冲能量低,难以直接通过传统的行波放大实现功率的高效提升,因此也限制了输出脉冲的非线性频率转换效率.文中通过光栅啁啾脉冲展宽器和狭缝,将中心波长为1030 nm、脉冲宽度7 ps、重复频率52 MHz的光纤锁模种子光脉冲宽度展宽至32 ps,且将其光谱宽度控制在1.1nm,利用两个空气包层光子晶体光纤放大器将功率放大至190 W.最后通过温度相位匹配LiB3O5晶体实现了平均功率为103.1W的
脉冲式半导体激光器的出光质量直接影响探测精度.针对激光探测系统小型化的需求,设计一款面积小、集成度高的激光器驱动芯片.该芯片使用新型3D堆叠式封装技术将栅极驱动管芯与功率场效应晶体管管芯集成,并在中间添加双面覆铜陶瓷基板实现两管芯互连.该封装形式既提高了芯片的散热能力,又增强了过流能力.首先对激光探测发射模块现状进行详细介绍,引出了激光器驱动芯片的设计思路与方法,并给出了具体的封装设计流程.对栅极驱动电路与版图进行设计,使用0.25 μm BCD工艺制造栅极驱动芯片.在完成激光器驱动芯片封装后,搭建外围电
星载微脉冲光子计数激光雷达能够实现对地面目标的高重频、多波束探测,有效提高了激光雷达在轨测量的采样密度和覆盖宽度,满足全球高效高精度测绘的需求.依据微脉冲光子计数激光雷达的工作原理,建立了基于多像元光电倍增管(PMT)的星载微脉冲光子计数激光雷达的探测仿真分析模型,并对典型探测过程进行了仿真分析.结果 表明,多像元PMT像元数的增加能够明显降低激光雷达的首光子效应,提高测距精度;激光雷达的测距标准差随地形坡度增大而明显增大;对于复杂地形,增加像元数和回波光子数,光子计数点云能够更准确描述地形轮廓的分布特征
在组网“一对多”激光通信系统中,为了减小安装面平面度误差对反射镜面形的影响,保证组网“一对多”激光通信用伺服摆镜安装后的面形精度,对一体化SiC/Al摆镜支撑参数开展了理论分析,分析了各支撑参数对摆镜面形精度的影响规律.然后采用有限元分析优化设计了支撑参数,确定了支撑点位置和安装面平面度精度的要求.对采用优化设计参数后的摆镜面形精度测试表明,在加工面形为PV值优于53 nm(λ/12),RMS值优于10 nm(λ/60)的前提下,并在(20±5)℃温度载荷作用下,摆镜安装后的面形精度PV值优于210 nm
为实现特大齿轮激光跟踪测量精度的提升,采用激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂相结合的测量方式,建立了基于激光跟踪多边测量方法的特大齿轮组合式测量网络.采用柔性关节坐标测量臂蛙跳技术确定激光跟踪仪全局坐标系与柔性关节坐标测量臂坐标系之间的坐标转换关系,实现不同站位下测量臂测量数据的空间配准.引入激光跟踪仪多边测量方法,摒弃其角度测量模块,建立激光跟踪多边测量位置参数标定模型,通过测量冗余数据并对其进行L-M优化迭代,以提高激光跟踪仪的全局控制精度.对建立的组合式测量网络进行仿真实验,分析对比测量数据,组合式测量
为满足多线、高空间分辨率激光雷达大数据量、高实时性、高可靠性要求,研究设计了一种基于Zynq-7000器件的激光雷达信息处理系统.硬件设计充分利用Zynq内部资源配置了多个、多种接口,外接简易电路即实现多个外设控制和状态监控.不同于常用的SMP (Symmetrical Multiprocessing)方式,Zynq内双ARM核处理器的软件设计采用更灵活的AMP (Asymmetric Multiprocessing)方式,两核一主一从独立运行裸机程序,其中主核完成数据处理的时序调度,并与从核以乒乓方式交
近年来将轻质循环油转化为轻质芳烃的工艺路线备受关注,但存在目标产物收率低的难题.制备具有强扩散性能、适度酸性的介孔纳米Beta分子筛可以有效改善其催化性能.为此提出了一种在甲苯和水两相体系中结合水热法并借助生长修饰剂合成Beta分子筛的新策略.结果表明:与常规相转移方法相比,新方法产物颗粒较小且堆积孔更加丰富,具有更多的中强Br?nsted酸位点.合成过程中水相引入十六烷基三甲基溴化铵且负载Ni和Sn制备的Ni-Sn/Beta-C催化剂,在四氢萘加氢裂化探针反应中对目标产物的收率高达74％,这归因于其较高
为提高尖晶石铁酸锌(ZnFe2O4)对环丙沙星(CIP)的光降解催化活性,采用溶剂热法制备以还原氧化石墨烯(RGO)为基底并负载氧化铋(Bi2O3)的Bi2O3/ZnFe2O4/RGO光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)等对催化剂的微观结构进行了表征,并将该纳米复合材料应用于光催化降解CIP中.结果表明:当Bi2O3/ZnFe2O4/RGO纳米复合物中Bi2O3的摩尔分数为20％,RGO的质量分数为10％时,可见光照射下