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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 芯片级分子钟

    摘要： 本文介绍了一种超稳计时装置，其通过将输出时钟频率锁定于极性气体分子的转动能级跃迁来实现。基于亚太赫兹（THz）波段的高精度光谱仪，该新型计时方案不仅支持全电子化操作，还能采用主流CMOS工艺实现。同时，所选分子（硫化碳，16O12C32S）的短探测波长与高吸收强度也使得气室结构得以微型化。这些特性共同造就了具有原子钟级精度、且体积小、功耗低、成本低的频率基准源。本文详细阐述了首款采用65纳米CMOS体硅工艺的概念验证型分子钟的架构设计与芯片实现方案：通过集成锁相环（PLL，工作频率231.061GHz并采用频移键控调制）和具备内置锁相功能的亚太赫兹FET探测器，在单模波导中精确探测硫化碳（OCS）气体的特征跃迁频率，并据此校准80MHz晶振输出。该时钟仅消耗66mW直流功率，在τ=1000秒平均时间下测得艾伦偏差为3.8×10^{-10}。

    关键词： 互补金属氧化物半导体、分子钟、转动光谱学、艾伦偏差、全球定位系统、羰基硫（OCS）、频率稳定性、导航

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国俄勒冈州波特兰市（2018.9.23-2018.9.27）] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 基于电流馈电准Z源逆变器的光伏分布式发电控制器

    摘要： 近年来，由于太阳能系统和电力电子技术的进步，可再生能源光伏分布式发电（PV-DG）在全球范围内快速增长。然而，太阳辐射的间歇性特性及配套电力变换器的性能，不可避免地给接入大规模太阳能电站（SF）的电网带来了一些挑战，包括频率振荡、电压波动和电能质量问题。为克服这些问题，本研究提出采用电流馈式准Z源逆变器（CF-qZSI）作为分布式发电控制器的替代方案，以促进光伏能源接入弱电网系统?；贑F-qZSI的分布式控制器（CqZDC）及其控制系统的详细模型已建立，并利用实际现场数据和RTDS仿真平台评估了CqZDC设备的动态性能，以验证不同目标。

    关键词： 频率稳定性、电流源逆变器、宽禁带器件、可再生能源的接纳、电能质量改善、分布式发电的促进

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用高效12通350MHz声光调制器实现高达5GHz的激光频率偏移

    摘要： 我们展示了一种采用12通350 MHz声光调制器（AOM）的新型激光频移方案。该AOM系统相比常规声光调制方案具有更优性能：入射激光束频率偏移达4.2 GHz时总衍射效率仍高达11%，最大频移量可达5 GHz。通过组合±1级衍射，可获得最高10 GHz频率差的激光信号，满足碱金属原子激光冷却与相干操控实验中绝大多数频移需求。

    关键词： 频率稳定性、衍射效率、声光调制器、多程声光调制器、激光频移

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 美国佛罗里达州奥兰多（2019年4月14日-2019年4月18日）] 2019年IEEE国际频率控制研讨会与欧洲频率和时间论坛联合会议（EFTF/IFC） - 采用室温光学腔的热噪声极限为4.8×10?1?的超稳激光系统

    摘要： 为快速评估镱原子晶格钟，研发了一套采用热噪声极限达4.8×10?1?的光学腔的新型时钟激光系统。该系统通过使用30厘米长的ULE腔体、熔融石英镜面基底及晶体镜面镀层实现。新旧时钟激光器拍频信号的频率稳定性受限于旧激光器。将通过对比两套相似系统的频率来测量新时钟激光器的线宽与频率稳定性。

    关键词： 线宽、镱、光学晶格钟、频率稳定性、光学腔、时钟激光器、晶体涂层

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于精密计量的自锁模真空密封二极管激光器的特性与应用

    摘要： 我们展示了一类新型真空密封自锁二极管激光系统的性能特性及其在精密计量学中的应用。该激光器基于采用干涉滤光片光学反馈的改进设计，包含真空密封腔体、可更换底板及自锁数字控制器。通过更换底板可在可见光及近红外波段实现目标波长操作，而自锁功能使激光器能借助控制器内预设的多种控制算法，在无人干预情况下针对原子、分子及固态共振进行调谐与频率稳定。我们基于拍频信号与锁定信号的艾伦偏差（ADEV）表征了该激光系统的频率稳定性，发现受电流噪声和真空密封影响的2×10?12 ADEV本底值与约200kHz短期线宽，降低电流噪声和腔压可减小ADEV本底值并延长本底出现时的平均时间——这是长期稳定性的标志。将腔体抽真空至约1托可将反馈回路校正信号范围降低约一个数量级，从而增大控制器锁定范围。这种长期稳定性使激光器能集成于商用重力仪中，实现十亿分之几量级的重力加速度精确测量，其精度与碘稳频氦氖激光器相当?？刂破鞯淖运肽Ｊ狡ヅ涔δ苤С旨す馄髡攵怨庀瞬祭窆庹さ奈露瓤傻魍干淦捉械餍秤胛榷ǎ锰匦允视糜诳⒉罘治占す饫状锓⑸淦鳌鲂璧ヌす馄骷纯稍谠谙哂肜胂咚ǖ阃鄙墒?。

    关键词： 精密计量学、自动锁定、频率稳定性、激光雷达、真空密封、二极管激光器、重力计

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于花生形结构的多点等能量光纤激光超声激励器

    摘要： 本文介绍了一种基于相位数据线性回归（LR）的抛物线方差（PVAR），这是一种类似于艾伦方差（AVAR）的小波方差。相关论文arXiv:1506.05009 [physics.ins-det]详细介绍了实现LR估计的Ω频率计数器。PVAR兼具AVAR与修正AVAR（MVAR）的优势：其小波跨度为2τ（与AVAR相同），适合长期分析；对白噪声和闪烁相位噪声的响应分别为1/τ3和1/τ2（与MVAR相同），适合短期分析。在建立理论框架后，我们研究了常见噪声类型的自由度与置信区间，随后重点探讨了快速噪声过程衰减过渡区（拐点）处微弱噪声过程的检测问题。这一新视角引出了"哪种方差能以最短数据记录检测微弱过程"的疑问。模拟结果表明PVAR实现了理想平衡：在所有情况下均优于MVAR，对快速噪声现象（直至闪烁调频）的分离能力最佳，对随机游走和漂移的检测效果几乎与AVAR相当。

    关键词： 频率稳定性、闪烁、原子频标、艾伦方差、相位噪声、频率噪声、振荡器、测量不确定度

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 并网光伏系统（GC-PVS）：问题与挑战

    摘要： 智能电网是有效利用可再生能源（RES）的关键技术。过去几十年间，利用可再生能源发电日益受到研究人员的关注，主要原因包括全球激励政策、石油产品价格上涨、气候问题以及能源市场放松管制。印度政府（新能源与可再生能源部MNRE）计划到2022年通过并网太阳能光伏系统（PVS）发电20000兆瓦，因此本文重点研究并网光伏系统的发电技术。新兴的智能电网技术使并网光伏系统成为当今电力生产的发展趋势。然而，尽管具有诸多优势，并网光伏系统与电网整合仍存在诸多问题与挑战，因此探究解决这些问题的可行方案对提升并网光伏系统性能至关重要。这项新兴技术面临的最严峻制约是其高渗透率问题——当低负荷条件下光伏系统的实际功率输出与负载特性曲线不匹配时，可能导致大规模反向潮流、高功率损耗或严重电压越限。本文阐述了太阳能光伏系统与电网整合相关的若干问题与挑战。

    关键词： 可再生能源，并网光伏系统，谐波，电压稳定性，RES，频率稳定性，智能电网，GC-PVS

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过前馈方法将精密锁定连续波激光器与超稳光学频率梳对准

    摘要： 我们采用前馈方法将一台1064纳米连续波激光器锁定到以超稳972纳米连续波激光器为基准的掺镱光纤光学频率梳上。由此通过频率梳的连接，将超稳激光器的稳定性和相干特性精确传递至1064纳米连续波激光器。经稳频后，该1064纳米连续波激光器的相对线宽被压缩至1.14毫赫兹，在1064纳米光波长处的稳定性达到1.5×10?1?/秒。研究给出了1毫赫兹至10兆赫兹范围内的相位噪声特性，表明将连续波激光器通过前馈方式锁定至超稳频率梳，可为光学频率合成和引力波探测等重要应用提供一种潜在技术手段。

    关键词： 前馈法、连续波激光器、相位噪声、频率稳定性、光学频率梳

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2018年IEEE精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018年7月8日-2018年7月13日）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 双调制相干布居囚禁钟

    摘要： 基于相干布居囚禁和构建性偏振调制的原子钟有望实现高性能与小型化设备。我们展示了一种连续波模式CPT钟，在数百秒积分时间内短期分数频率稳定度达到3.2×10?13/√τ量级。这种双调制CPT技术因其线性架构可简化为微型坚固装置。该时钟未来可应用于电信、工业、仪器仪表或全球导航卫星系统领域。

    关键词： 原子钟，频率稳定性，相干布居囚禁

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [2018年IEEE微机电系统(MEMS)会议 - 贝尔法斯特(2018.1.21-2018.1.25)] 2018年IEEE微机电系统(MEMS)会议 - 微机械双端固支梁谐振器中非线性的相互抵消现象

    摘要： 本研究中，在平行板驱动的双端音叉（DETF）谐振器上观察到机械非线性和电学非线性之间的抵消现象，该方法可在激励条件受限的前提下降低整体非线性。通过为梳齿驱动的DETF谐振器引入内部调谐电容带来的附加非线性，提出了一种改进的非固有非线性抵消方法。该改进方法使非线性降低过程具有可调性，同时缓解了频谱的不连续性，从而提升频率稳定性和品质因数。这种抵消效应能部分消除导致谐振器具有更宽线性工作区和更高功率承受能力的非线性因素。

    关键词： 相互抵消、DETF谐振器、频率稳定性、非线性、品质因数

    更新于2025-09-10 09:29:36