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利用光频梳提高台阶高度测量准确度的方法被引量：5: 2012年; 提出一种利用光频梳和可调谐半导体激光器提高台阶高度测量准确度的方法.通过将可调谐激光器锁定至光频梳,可对激光器的输出波长进行精确锁定与测量.基于可调合成波长链原理,利用锁定后的半导体激光器构建了一套台阶高度测量方案,该方案可消除合成波长误差对台阶高度测量不确定度的影响.采用一台可调谐半导体激光器和光频梳进行了5000 s的连续锁定实验,结果表明,锁定后的可调谐半导体激光器的频率稳定度达1.8×10^(-12).该方法的理论测量不确定度约为7.9 nm,且测量结果可溯源至时间频率基准.; 张继涛吴学健李岩尉昊赟; 关键词：可调谐半导体激光器合成波长

标准状态下氮气在0.145～2.058μm的色散特性被引量：1: 2012年; 为了研究氮气在宽光谱范围内的色散特性,基于气体色散理论,在标准条件下(温度为293.15K,气压为101325Pa),利用二阶Sellmeier公式和最小二乘法拟合得到氮气在0.145～2.058μm波长范围内的色散公式。该公式在全波段范围内的不确定度约为2.1×10-7,与原始测量数据的准确度一致。与现有色散公式相比,该公式的适用波长范围更宽,可提供氮气在0.27～0.47μm波段更多的折射率信息,具有较广泛的适用性。通过实验测量氮气在633nm处的折射率验证了该公式的有效性。; 张继涛黄沛李岩尉昊赟; 关键词：折射率氮气

基于飞秒光频梳的压电陶瓷闭环位移控制系统被引量：7: 2013年; 利用飞秒光频梳、外腔可调谐半导体激光器和法布里-珀罗干涉仪建立了一套压电陶瓷亚纳米级闭环位移控制系统.将可调谐半导体激光器锁定至光频梳,通过精确调谐光频梳的重复频率,实现了半导体激光器在其工作频率范围内的精密调谐.利用Pound-Drever-Hall锁定技术将带有压电陶瓷的法布里-珀罗腔锁定至半导体激光器,进而通过频率发生系统控制压电陶瓷产生亚纳米级分辨率的位移.实验研究发现锁定至光频梳后可调谐半导体激光器1s的Allan标准偏差为1.68×10_(-12),将其在30.9496GHz范围内进行连续闭环调谐,可获得压电陶瓷的位移行程约为4.8μm;以3.75Hz的步长扫描光频梳的重复频率,实现了压电陶瓷的450pm闭环位移分辨率并测定了压电陶瓷的磁滞特性曲线.该系统不存在非线性测量误差,且激光频率及压电陶瓷位移均溯源至铷钟频率源.; 朱敏昊吴学健尉昊赟张丽琼张继涛李岩; 关键词：压电陶瓷法布里-珀罗腔可调谐半导体激光器

基于飞秒光频梳的双频He-Ne激光器频率测量被引量：4: 2012年; 利用光纤飞秒光频梳和外腔可调谐半导体激光器,建立了一套双频He-Ne激光器频率测量系统.选用铷钟作为系统的频率基准,通过将外腔半导体激光锁定至光频梳使得其频率溯源至铷钟,再利用外腔可调谐半导体激光与双频He-Ne激光器输出的正交偏振激光拍频,同时测量两路正交偏振激光频率.将可调谐半导体激光器锁定至光频梳第1894449个梳齿,其绝对频率为473612190000.0±2.7 kHz,相对不确定度为5.7×10^(-12).对商品双频He-Ne激光器进行频率测量实验,双频He-Ne激光器水平方向偏振激光频率均值为473612229934 kHz,竖直方向偏振激光频率均值为473612232111 kHz,平均时间为1024 s的相对Allan标准差为5.2×10^(-11),频差均值为2.177 MHz,标准偏差为2 kHz.; 吴学健尉昊赟朱敏昊张继涛李岩

法-珀干涉绝对距离测量中的声光移频器双通道配置方法被引量：1: 2012年; 为在能量天平动圈位移测量中实现大范围纳米精度法-珀干涉绝对距离测量,提出了声光移频器双通道配置,实现了调谐范围为200 MHz的可调谐频差.通过分析声光移频器调制带宽与衍射效率的平衡与入射光束聚焦透镜的关系,确定透镜的最佳焦距范围;利用零级光斑分布特点准确定位入射光束,保证一级衍射光束质量.声光移频器在调制带宽内的实验单通道和双通道峰值衍射效率分别为79.54%,61.41%;声光移频器双通道配置输出的一级衍射光束与入射本征光束的拍频范围为440—640 MHz,是单通道调制带宽输出220—320 MHz的两倍,信噪比好.理论分析表明,声光移频器双通道配置方法实现的可调谐频差可测量腔长变化范围约为53 mm的折叠法-珀腔.; 张丽琼李岩朱敏昊张继涛

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国家自然科学基金(51105227)