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利用等強(qiáng)度的偏振正交的雙色飛秒光場(chǎng)（800nm + 400nm），深入研究遂穿電子干涉的干涉動(dòng)力學(xué)，提出了利用新型的“時(shí)空電子干涉儀”，探測(cè)電子在遂穿過(guò)程中獲得勢(shì)壘下相位，揭示電子隧穿的動(dòng)力學(xué)信息。該工作利用先進(jìn)的冷靶反沖離子電子動(dòng)量成像譜儀（所謂COLTRIMS），清晰地測(cè)量了正交雙色光場(chǎng)下的光子周期內(nèi)干涉圖案。通過(guò)與理論模擬的對(duì)比 [強(qiáng)場(chǎng)近似（SFA）,庫(kù)侖修正的強(qiáng)場(chǎng)近似(CCSFA)和數(shù)值求解含時(shí)薛定諤方程（TDSE）]，揭示出了光電子勢(shì)壘下相位的對(duì)干涉圖案的貢獻(xiàn)。研究結(jié)果表明勢(shì)壘下相位蘊(yùn)藏著的電子隧穿動(dòng)力學(xué)信息，對(duì)光電子干涉和光電子全息起著不可或缺的作用。

高性能納米激光器，使用漏輻射顯微成像技術(shù)，通過(guò)動(dòng)量匹配的方法將納米激光器的表面等離激元暗輻射耦合到遠(yuǎn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)空間、動(dòng)量空間和頻譜空間的直接成像，首次揭示納米激光器的輻射能量可以百分之百耦合到傳播模式的表面等離激元。該工作確認(rèn)了納米激光器與傳統(tǒng)激光器本質(zhì)區(qū)別，為對(duì)納米激光器進(jìn)行進(jìn)一步操控和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

已有樣品/n中科院武漢物數(shù)所采用多機(jī)制有效集成、系統(tǒng)資源綜合有效利用、原子分子穩(wěn)頻、原子分子鑒頻、拉曼檢測(cè)等技術(shù)手段，使一臺(tái)激光雷達(dá)系統(tǒng)同時(shí)獲取了大氣密度（10-110km）、溫度(5-110km)和風(fēng)場(chǎng)(10-60km)的全參數(shù)探測(cè)。空間天氣探測(cè)預(yù)報(bào)：1-110km；大氣溫度、密度、風(fēng)場(chǎng)、鈉原子數(shù)密度的夜間連通性探測(cè)以及80-110km鈉層全天時(shí)時(shí)間演化。

目前，國(guó)內(nèi)外主要利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和齒輪測(cè)量中心進(jìn)行大齒輪的測(cè)量，這種儀器可測(cè)量的齒輪最大直徑不超過(guò) 5m，且價(jià)格昂貴。本項(xiàng)目利用激光跟蹤儀的大尺寸測(cè)量和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的高精度測(cè)量能力， 將兩者結(jié)合起來(lái)，利用激光跟蹤儀進(jìn)行被測(cè)齒輪和三坐標(biāo)測(cè)量平臺(tái)定位，利用三坐標(biāo)平臺(tái)完成齒輪特征   線高精度測(cè)量，研制出可測(cè)量外徑Ф3000 ~ 10000mm、最小模數(shù) 6mm、精度 6-7 級(jí)及以上，具備測(cè)量齒輪幾何參數(shù)、齒廓、齒向（螺旋線）、接觸線、齒厚及齒面拓?fù)湔`差等功能的特大型齒輪測(cè)量系統(tǒng)，填   補(bǔ)了直徑達(dá) 10m 的大型齒輪測(cè)量空白。項(xiàng)目獲國(guó)家發(fā)明專利 14 項(xiàng)，軟件著作權(quán) 7 項(xiàng)，發(fā)表論文 20 篇。

高功率超短脈沖激光技術(shù)在激光精細(xì)加工和激光 3D 打印等領(lǐng)域表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)，可以提供十微米以下甚至亞微米級(jí)的加工精度，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。由于高功率超短脈沖激光的脈沖寬度非常窄（工業(yè)應(yīng)用通常在百飛秒至幾十皮秒量級(jí)），單脈沖能量較大，峰值功率非常高，普通實(shí)芯石英光纖  受限于材料的非線性和損傷閾值低的問(wèn)題，無(wú)法傳輸如此高功率的超短脈沖。現(xiàn)在大多采用空間光路 反射輸出，這大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，限制了其應(yīng)用范圍。 北工大基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，制備了高性能的無(wú)節(jié)點(diǎn)空芯反諧振光纖，該光纖纖芯為空氣   結(jié)構(gòu)，這就避免了材料的吸收，可以大大提高光纖的損傷閾值，進(jìn)而可用來(lái)傳輸高功率超快激光。這 種高性能無(wú)節(jié)點(diǎn)空芯反諧振光纖利用改裝的特種光纖拉絲塔通過(guò)堆積和拉制的方法拉制而成。目前， 國(guó)際范圍內(nèi)僅有少數(shù)科研單位和一家法國(guó) GLO Photonics 公司具有制備該光纖的能力，并且銷售價(jià)格較高（約 20,000 元 / 米），阻礙了其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。

面向高端裝備發(fā)展對(duì)先進(jìn)激光焊接技術(shù)的迫切需求，圍繞大型薄壁關(guān)鍵構(gòu)件激光焊接制造過(guò)程中的     重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題展開研究，突破了大型薄壁構(gòu)件激光焊接的關(guān)鍵共性技術(shù)，解決了大型薄壁構(gòu)件激光 焊接過(guò)程穩(wěn)定性、質(zhì)量一致性和可靠性難題，開發(fā)出關(guān)鍵功能部件和成套技術(shù)裝備，構(gòu)建了大型薄壁構(gòu)  件激光焊接制造理論和技術(shù)體系，顯著提升了我國(guó)高端裝備制造的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)水平。項(xiàng)目成果 獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)，北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 技術(shù)分析（創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性） “裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的脊梁”；五軸數(shù)控機(jī)床作為高端裝備的代表，是加工復(fù)雜空間曲面的唯一手段，起著不可替代的作用，成為衡量國(guó)家裝備制造水平的重要標(biāo)志。國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃設(shè)立了“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)。本項(xiàng)目面向這一國(guó)家重大需求，研制了激光高精度多誤差參數(shù)的快速綜

激光與大氣顆粒物可同時(shí)發(fā)生多種物理相互作用，它們反映了顆粒物的濃度、成分、大小、形狀等重要性質(zhì)。該系統(tǒng)采用高功率激光器向大氣同時(shí)發(fā)射三束紫外、可見和近紅外激光，并利用大口徑望遠(yuǎn)鏡接收被大氣污染物反射回來(lái)的信號(hào)，克服了微弱信號(hào)提取、多通道信號(hào)抗干擾、熒光光譜信號(hào)處理等核心技術(shù)，對(duì)這些微弱信號(hào)進(jìn)行分光、提取，探測(cè)米散射、偏振、拉曼和寬譜熒光等 37 個(gè)通道的信號(hào)， 可遙感獲知大氣污染物的重要性質(zhì)。

01. 成果簡(jiǎn)介 高性能、小型化穩(wěn)頻激光器在基礎(chǔ)科研、精密測(cè)量、計(jì)量等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。飽和吸收譜穩(wěn)頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)激光器頻率鎖定于原子、分子的特定躍遷譜線上，不僅可以保證鎖定激光器輸出激光相對(duì)頻率的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，而且可以實(shí)現(xiàn)輸出激光具有很高的絕對(duì)波長(zhǎng)準(zhǔn)確性，因此飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器可以應(yīng)用于長(zhǎng)度基準(zhǔn)、超高精度長(zhǎng)度測(cè)量等領(lǐng)域。 傳統(tǒng)的高性能穩(wěn)頻激光器在實(shí)際應(yīng)用中，為了獲取較高的譜線信號(hào)的強(qiáng)度，在激光器的光路設(shè)計(jì)中，通常使用長(zhǎng)度較長(zhǎng)的氣室，因而造成了光路占用面積和體積大、使用不方便的問(wèn)題。 本項(xiàng)成果提供一種緊湊型飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器光路設(shè)計(jì)和包含其的飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器，可以在獲得有效飽和吸收信號(hào)強(qiáng)度前提下縮短氣室長(zhǎng)度，這種設(shè)計(jì)既有利于提高有限功率輸出激光器的飽和吸收譜探測(cè)效率，又可以保證激光最終輸出功率，同時(shí)，可以減少飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器光路占用的體積和面積，方便使用。飽和吸收譜穩(wěn)頻激光器光路設(shè)計(jì)圖02. 應(yīng)用前景 本項(xiàng)成果可應(yīng)用于精密測(cè)量、計(jì)量領(lǐng)域。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 本項(xiàng)成果核心技術(shù)已申請(qǐng)1項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利，目前正在申請(qǐng)國(guó)際專利。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為清華大學(xué)副研究員，主要研究領(lǐng)域包括激光冷卻鎘離子微波頻標(biāo)、Ramsey-CPT微波原子鐘、冷原子束、時(shí)間頻率傳輸與比對(duì)、精密激光光譜等，其中基于穩(wěn)頻激光的精密光譜技術(shù)可以獲得非常高的測(cè)量靈敏度，廣泛應(yīng)用于氣體檢測(cè)、計(jì)量、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域。承擔(dān)和參與國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、973計(jì)劃等項(xiàng)目研究。發(fā)表SCI論文20余篇，獲得4項(xiàng)專利授權(quán)。2015年獲中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。05. 合作方式 專利許可、合作開發(fā)。06. 聯(lián)系方式 郵箱：zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

1 成果簡(jiǎn)介電網(wǎng)覆冰給我國(guó)電力行業(yè)與社會(huì)帶來(lái)了巨大損失，如何解決因絕緣子覆冰所帶來(lái)的絕緣閃絡(luò)問(wèn)題是一個(gè)技術(shù)難題，清華大學(xué)利用半導(dǎo)體激光研制的便攜式半導(dǎo)體激光融冰專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)帶電非接觸除冰。 圖 1 便攜式激光除冰裝置                  圖 2 現(xiàn)場(chǎng)除冰圖 3 透鏡外形 產(chǎn)品參數(shù)：激光器功率 250W波長(zhǎng) 980nm作業(yè)距離 20m-40m總重量 60kg產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：遠(yuǎn)距離非接觸式清除覆冰電光轉(zhuǎn)換效率高重量輕，體積小模塊式，易攜帶項(xiàng)目特點(diǎn)：世界第一臺(tái)便攜式激光融冰裝置、擁有相關(guān)專利便攜式、非接觸式操作、帶電作業(yè)適用于絕緣子和重要設(shè)備融冰作業(yè)2 應(yīng)用說(shuō)明可應(yīng)用于重要電力設(shè)備的帶電融冰作業(yè)和高壓輸電回路的絕緣子帶電融冰作業(yè)。3 效益分析4 合作方式商談。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)制造。