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激光技术研讨会报告_20240105_final.pdf
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技术光学，激光技术2024
19.06. -21.06.2024 Sciif-中国国际工业博览会 - 工业自动化和机器人赛，Laserfair，数字工厂，视觉，MWCS，METWCS-金属加工和CNC工具SHONZHEN SHIE SHENZHEN SHONZHEN，中国，Volksrepublik
激光技术在量子信息科学中的应用
实验物理学的科学进步不可避免地依赖于基础技术的不断进步。激光技术可以实现受控的相干和耗散原子光相互作用，而微光学技术则可以实现标准光学无法实现的多功能光学系统。本论文报告了这两项技术的重要进展，目标应用范围从里德堡态介导的量子模拟和光镊阵列中单个原子的计算到高电荷离子的高分辨率光谱。报告了激光技术的广泛进展：通过引入机械可调透镜支架，外腔二极管激光系统的长期稳定性和可维护性得到显著改善。开发了基于类似透镜支架的锥形放大器模块。二极管激光系统由数字控制器补充，用于稳定激光频率和强度。控制器提供高达 1.25 MHz 的带宽和由商业 STEMlab 平台设定的噪声性能。此外，还开发了针对强度稳定和 Pound-Drever-Hall 频率稳定进行优化的散粒噪声受限光电探测器以及用于 MHz 范围拍音的光纤探测器。通过分析用于波长为 780 nm 的 85 Rb 激光冷却的激光系统的性能，证明了所提出技术的能力。参考激光系统稳定到由调制传输光谱提供的光谱参考。分析该光谱方案以发现高调制指数下的最佳操作。使用紧凑且经济高效的模块产生合适的信号。实现了一种基于光学锁相环的激光偏移频率稳定方案。来自参考激光系统的所有频率锁定均提供 60 kHz（FWHM）的 Lorentzian 线宽以及 10 天内 130 kHz 峰峰值的长期稳定性。基于声光调制器与数字控制器相结合的强度稳定允许在微秒时间尺度上进行实时强度控制，并辅以响应时间为 150 纳秒的采样保持功能。对激光系统的光谱特性提出了很高的要求，以实现量子态的相干激发。在本论文中，通过引入一种用于二极管激光器的新型电流调制技术来增强主动频率稳定的性能。实现了从 DC 到 100 MHz 的平坦响应和低于 90 ◦ 的相位滞后，最高可达 25 MHz，从而扩展了可用于激光频率稳定的带宽。将该技术与快速比例微分控制器相结合，实现了两个激光场，相对相位噪声为 42 mrad rms，用于驱动铷基态跃迁。通过双光子方案进行相干里德堡激发的激光系统通过从 960 nm 倍频提供 780 nm 和 480 nm 的光。从单模光纤获得的 480 nm 输出功率为 0.6 W。两个激光系统的频率都稳定在高精细度参考腔中，导致 960 nm 处的线宽为 1.02 kHz（FWHM）。数值模拟量化了有限线宽对里德堡拉比振荡相干性的影响。开发了一种类似于 480 nm 里德堡系统的激光系统，用于高电荷铋的光谱分析。先进的光学技术也是微光学镊子阵列的核心，它提供了前所未有的系统尺寸可扩展性。通过使用优化的透镜系统与自动评估程序相结合，演示了具有数千个点且阱腰小于 1 µm 的镊子阵列。使用增材制造工艺生产的微透镜阵列实现了类似的性能。微透镜设计针对制造工艺进行了优化。此外，还分析了由于抑制谐振光导致的偶极阱散射率，证明了使用锥形放大器系统生成偶极阱的可行性。
EOS 开发用于减少太空垃圾的新型激光技术
大多数探测天空的激光都是不可见的，但一项帮助保护太空环境的新任务需要使用明亮的黄色激光。这种特殊的颜色需要刺激地球上层大气窄带中的钠原子像一颗明亮的星星一样发光。这颗人造“导星”发出的黄光用于测量往返太空的光的大气扭曲。一旦测量完毕，这种扭曲就可以用来预扭曲第二束激光，这样大气就会充当校正透镜，将激光束恢复到理想的光学特性。这使得第二束激光能够传播到太空中，而不会因大气的影响而降低其强度或功能，从而允许从地面主动移动太空垃圾。该技术现在有助于使用更快、更强大的二次激光器来移动太空垃圾，包括全球太空垃圾问题最严重的近地轨道。
光子综合量子安全通信系统
T.K. Paraiso，R.I。Woodward，D。G. Marangon，V。Lovic，Z.-L。 Yuan和A.J. Shields，量子通信的高级激光技术（教程评论）高级量子技术4，2100062（2021）H。K. Lo和J. Preskill，Quant。 inf。 计算。 8，431–458（2007）T.K.Paraiso，R.I。Woodward，D。G. Marangon，V。Lovic，Z.-L。 Yuan和A.J. Shields，量子通信的高级激光技术（教程评论）高级量子技术4，2100062（2021）H。K. Lo和J. Preskill，Quant。 inf。 计算。 8，431–458（2007）Paraiso，R.I。Woodward，D。G. Marangon，V。Lovic，Z.-L。 Yuan和A.J.Shields，量子通信的高级激光技术（教程评论）高级量子技术4，2100062（2021）H。K. Lo和J. Preskill，Quant。inf。计算。8，431–458（2007）
光学捕获激光技术用于表征空气中气溶胶颗粒及其在化学气溶胶研究中的应用
摘要：我们对使用激光技术对光学捕获的单个空气气溶胶粒子（特别是化学气溶胶粒子）的研究进行了广泛的评估。迄今为止，已经对气溶胶集合及其类似的块状样品进行了广泛的研究，并且已经对空气中的颗粒进行了很好的一般描述并被接受。然而，已经报告了观察到的气溶胶行为与预期的气溶胶行为之间存在很大差异。为了填补这一空白，单粒子研究已被证明是一个独特的交叉点，可以清楚地表示各种环境条件下影响整体气溶胶行为的微观特性和尺寸相关行为。为了实现这一目标，光学捕获技术允许保持和操纵单个气溶胶颗粒，同时提供显着的优势，例如非接触式处理、无需样品收集和制备、防止污染、适用于任何类型的气溶胶以及灵活适应各种分析系统。我们回顾了基于光粒子相互作用的光谱方法，包括弹性光散射、光吸收（腔衰荡和光声光谱）、非弹性光散射和发射（拉曼、激光诱导击穿和激光诱导荧光光谱）和数字全息术。激光技术提供了多种优势，例如高速度、高选择性、高精度以及实时、原位执行的能力。本评论特别讨论了每种方法，强调了优点和局限性、早期突破以及有助于更好地理解单个粒子和粒子集合的最新进展。
通过收购 NKT Photonics 推进增长战略
通过将 NKT Photonics 的先进光纤激光技术添加到 Hamamatsu Photonics 的光检测技术中，我们获得了光子学中所有必要的技术（可以控制光的所有参数，例如波长、相位、亮度和灵敏度）