【光學(xué)資訊】國(guó)防科技大學(xué)在光懸浮系統(tǒng)領(lǐng)域取得重大突破
在精密測(cè)量技術(shù)的前沿,國(guó)防科技大學(xué)激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)最近取得了一項(xiàng)引人注目的成就,成功開(kāi)發(fā)了一種新型的片上光懸浮系統(tǒng),用于精確測(cè)量懸浮微球的帶電量。這項(xiàng)技術(shù)不僅提高了測(cè)量精度,還為光懸浮系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用鋪平了道路。
核心成果
該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了集成電極的雙光束光阱芯片,并提出了直流驅(qū)動(dòng)法與交流驅(qū)動(dòng)法兩種測(cè)量微球帶電量的方法。這些方法的成功實(shí)施,使得微球帶電量的測(cè)量精度得到了顯著提升。通過(guò)對(duì)帶電量的精密測(cè)量,可以量化外部電場(chǎng)力對(duì)測(cè)量的影響,實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲的有效抑制。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
光懸浮系統(tǒng)因其非接觸、低損傷、易于小型化等特點(diǎn),在生命科學(xué)、納米科技等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)防科技大學(xué)的這項(xiàng)技術(shù)突破,利用光阱捕獲并操控微球,通過(guò)檢測(cè)微球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了對(duì)極弱力、重力、加速度、微質(zhì)量、電場(chǎng)等物理參量的精密測(cè)量。
應(yīng)用前景
這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,不僅可以加速推進(jìn)基于光懸浮系統(tǒng)的低頻通信技術(shù)、加速度計(jì)和重力儀的工程化研制進(jìn)程,還可應(yīng)用于聲子激光、暗物質(zhì)探測(cè)等基礎(chǔ)前沿研究。此外,利用該系統(tǒng)捕獲已知帶電量的微球,可實(shí)現(xiàn)對(duì)外界電場(chǎng)的精確測(cè)量,為低頻天線小型化提供技術(shù)支撐。
后續(xù)工作展望
國(guó)防科技大學(xué)激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電荷量精準(zhǔn)調(diào)控,降低由于電荷引起的測(cè)量噪聲,提升系統(tǒng)測(cè)量靈敏度。同時(shí),團(tuán)隊(duì)還致力于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量系統(tǒng)的集成化,減小片上光懸浮系統(tǒng)的尺寸,推動(dòng)該技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
團(tuán)隊(duì)背景
國(guó)防科技大學(xué)激光陀螺創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)由中國(guó)工程院高伯龍?jiān)菏縿?chuàng)建,擁有50多年的激光陀螺研究歷史,是我國(guó)激光陀螺技術(shù)研究的“國(guó)家隊(duì)”。團(tuán)隊(duì)在光力學(xué)與精密測(cè)量領(lǐng)域取得了顯著成果,并在多個(gè)國(guó)際期刊上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文。
國(guó)防科技大學(xué)的這項(xiàng)技術(shù)突破,不僅展示了我國(guó)在光懸浮系統(tǒng)領(lǐng)域的強(qiáng)大研發(fā)實(shí)力,也為全球光學(xué)技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧。隨著后續(xù)工作的深入,我們期待這項(xiàng)技術(shù)能夠在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,推動(dòng)科技進(jìn)步。
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