氧化硅水平隧穿结电子源及其应用

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作者 朱韬远 李志伟 +2 位作者 詹芳媛 杨威 魏贤龙 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期737-748,共12页

电子源是真空电子设备的核心部件,片上微型电子源是实现微型化、片上化真空电子器件的关键和基础。氧化硅水平隧穿结电子源是本课题组近几年发展的一种新型片上微型电子源,其具有发射效率高、发射电流密度大、工作电压低、能耐受粗真空... 电子源是真空电子设备的核心部件,片上微型电子源是实现微型化、片上化真空电子器件的关键和基础。氧化硅水平隧穿结电子源是本课题组近几年发展的一种新型片上微型电子源,其具有发射效率高、发射电流密度大、工作电压低、能耐受粗真空和时间响应快等优点,展现出较大的应用潜力。文章将从电子发射微观过程及理论模型、阵列化集成以及在真空电子器件中的应用三个方面系统介绍氧化硅水平隧穿结电子源,并对本课题组在该方向上所做的工作进行梳理与总结。 展开更多

关键词 氧化硅水平隧穿结电子源 片上微型电子源 微型真空电子器件

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硅基光电子及其前沿进展(特邀)

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作者 周治平 陈卫标 +7 位作者 冯俊波 杨丰赫 马德岳 何希文 李德钊 侯辉煌 帅友强 崔伟龙 《光学学报(网络版)》 2024年第6期21-38,共18页

在后摩尔时代的今天,以小型化和集成化为显著特征的微电子系统和以大传输容量为优势的光电子系统均已接近发展的极限。硅基光电子(SBO)芯片得益于成熟的CMOS工艺,能将微电子系统与光电子系统大规模地集成在一个硅衬底上,是满足信息系统... 在后摩尔时代的今天,以小型化和集成化为显著特征的微电子系统和以大传输容量为优势的光电子系统均已接近发展的极限。硅基光电子(SBO)芯片得益于成熟的CMOS工艺,能将微电子系统与光电子系统大规模地集成在一个硅衬底上,是满足信息系统小型化、功能化、大规模以及低功耗等发展需求的最佳解决方案之一。本文从信息技术的基本要素出发,简述微电子、光电子的发展历程,论证SBO技术的必然性及其对信息系统小型化的关键赋能作用,并进一步阐述其近年来取得的一些重要进展,分析在大算力需求背景下的光互连、光电传感和光电计算这三个典型应用,以期为相关领域的研究人员提供有价值的参考,推动SBO技术在信息技术发展中的进一步探索与应用。 展开更多

关键词 硅基光电子 光电集成 光电计算 光互连 人工智能

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碳基射频电子器件研究进展

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作者 潘梓澎 丁力 《固体电子学研究与进展》 2024年第6期469-486,共18页

碳作为自然界中含量丰富的元素,其多样的同素异形体促进着社会科技不断发展。特别在半导体领域,金刚石、石墨烯以及碳纳米管凭借其超高的载流子迁移率和独特的能带结构,在高频、高功率甚至电力电子等方面有着巨大应用前景。本文综述了... 碳作为自然界中含量丰富的元素,其多样的同素异形体促进着社会科技不断发展。特别在半导体领域,金刚石、石墨烯以及碳纳米管凭借其超高的载流子迁移率和独特的能带结构,在高频、高功率甚至电力电子等方面有着巨大应用前景。本文综述了近年来碳基材料(金刚石、石墨烯和碳纳米管)在射频电子器件方面的研究进展,包括材料制备、特性分析、射频电子器件工艺和成果等。最后,列举了目前碳基材料在射频方面所面临的挑战,并展望未来碳基射频电子器件的进一步发展。 展开更多

关键词 碳基材料 金刚石 石墨烯 碳纳米管 射频电子学

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基于氧化硅隧穿电子源的高压力微型电离真空传感器

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作者 杨威 詹芳媛 魏贤龙 《真空与低温》 2022年第4期438-444,共7页

微型电离真空传感器在微小空间和特殊范围的压力探测中有着非常重要的应用。然而,之前的微型电离真空传感器存在或体积大或工作电压高或能耗高等缺点。以新型氧化硅隧穿电子源为阴极制备了一种高压力微型电离真空传感器,该传感器结构紧... 微型电离真空传感器在微小空间和特殊范围的压力探测中有着非常重要的应用。然而,之前的微型电离真空传感器存在或体积大或工作电压高或能耗高等缺点。以新型氧化硅隧穿电子源为阴极制备了一种高压力微型电离真空传感器,该传感器结构紧凑、加工简单、体积微小,仅为15 mm×15 mm×2 mm(长×宽×高),工作电压低、探测量程宽、探测压力上限高。实验结果显示,传感器在3.50×10^(-2)~1.02×10^(2) Pa压力范围内具有很好的线性响应。研究为解决传统电离真空传感器和皮拉尼真空传感器在此压力范围内探测不准确的问题提供了一种可行的方案,有望推动电离真空传感器在更多重要领域应用。 展开更多

关键词 电离真空传感器 氧化硅隧穿电子源 高压力 微型化

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负电子亲和势材料及其在冷阴极中的应用

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作者 朱韬远 魏贤龙 《真空》 CAS 2023年第6期1-8,共8页

从20世纪60年代Ga As被首次发现具有负的电子亲和势起,负电子亲和势材料便被广泛地研究并应用于光电发射、二次电子发射以及冷阴极的制备中。相较于传统发射材料,负电子亲和势材料内部导带底高于表面真空能级,使得材料导带中的电子更易... 从20世纪60年代Ga As被首次发现具有负的电子亲和势起,负电子亲和势材料便被广泛地研究并应用于光电发射、二次电子发射以及冷阴极的制备中。相较于传统发射材料,负电子亲和势材料内部导带底高于表面真空能级,使得材料导带中的电子更易于从表面发射到真空中,因此该类型材料成为电子发射的理想材料。本文从定义、主要材料分类以及在冷阴极中的应用三个部分介绍了负电子亲和势材料,并对该材料应用的瓶颈和未来发展方向做了简要总结。 展开更多

关键词 负电子亲和势 电子发射 冷阴极

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量子传感(Ⅰ):基础理论与方法 被引量：2

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作者 郭弘 吴腾 罗斌 《物理》 CAS 北大核心 2024年第4期227-236,共10页

作为当前三大核心量子技术之一的量子传感技术,是量子信息感知与获取的重要物理实现基础,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感的第一部分,主要介绍量子传感的基础理论与方... 作为当前三大核心量子技术之一的量子传感技术,是量子信息感知与获取的重要物理实现基础,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感的第一部分,主要介绍量子传感的基础理论与方法。首先从理论上总结量子传感的定义及基本概念,指出量子传感“量子性”的由来,并从实际应用的角度,提出量子传感的技术外延以及分类依据;接着详细介绍了有关量子传感的基本实现架构,以及描述量子传感性能的核心技术指标,归纳了用于提高量子传感性能的物理原理及技术方法。 展开更多

关键词 量子传感 原子能级 量子相干 量子传感器 量子信息感知与获取

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量子传感(Ⅱ):关键技术与典型代表 被引量：1

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作者 郭弘 吴腾 +1 位作者 罗斌 刘院省 《物理》 CAS 北大核心 2024年第6期384-394,共11页

作为量子信息感知物理实现基础的量子传感技术是三大核心量子技术之一,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感综述论文的第二部分,在第一部分的基础上,介绍了量子传感的关键... 作为量子信息感知物理实现基础的量子传感技术是三大核心量子技术之一,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感综述论文的第二部分,在第一部分的基础上,介绍了量子传感的关键技术以及量子传感器的典型代表。其中,关键技术方面,结合量子态的制备、操控、探测,概括了量子传感具备颠覆性能力的核心原理及技术支撑;典型代表方面,详细介绍了频率、电、磁、重力、惯性等代表性量子传感器技术,以及各类量子传感器的基本原理、实现平台及发展现状。 展开更多

关键词 量子传感器 量子频标 量子电磁传感器 量子重力仪 量子陀螺仪

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量子传感(Ⅲ):核心应用与未来展望

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作者 郭弘 吴腾 +1 位作者 罗斌 刘院省 《物理》 CAS 北大核心 2024年第9期616-625,共10页

作为量子信息感知物理实现基础的量子传感技术是三大核心量子技术之一,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感系列综述的第三部分,在前两部分内容的基础上,从实际应用角度出发... 作为量子信息感知物理实现基础的量子传感技术是三大核心量子技术之一,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感系列综述的第三部分,在前两部分内容的基础上,从实际应用角度出发,介绍量子传感技术在导航定位授时、遥感探测、生物医学和基础物理等代表性领域的应用现状,阐述了量子传感的阶段性发展特征,包括量子传感的核心使能组件、量子传感的适应性难题等,最后,结合从传感到信息感知的论述,给出了量子传感技术的未来展望。 展开更多

关键词 量子传感 导航定位授时 遥感探测 生物医学 基础物理 量子信息感知

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带狄拉克源的超低功耗负电容晶体管研究

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作者 全辉 曹觉先 +1 位作者 肖化平 邱晨光 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期123-130,共8页

由于电子/空穴随能量的分布受玻尔兹曼限制,场效应晶体管在室温下的亚阈值摆幅(SS)无法低于60 mV·dec^(-1),这使得晶体管的功耗无法进一步减小.而狄拉克源晶体管和负电容晶体管分别通过不同的方式实现了低于60 mV·dec^(-1)的... 由于电子/空穴随能量的分布受玻尔兹曼限制,场效应晶体管在室温下的亚阈值摆幅(SS)无法低于60 mV·dec^(-1),这使得晶体管的功耗无法进一步减小.而狄拉克源晶体管和负电容晶体管分别通过不同的方式实现了低于60 mV·dec^(-1)的陡峭SS,为降低晶体管功耗提供了新的途径.该文首次在实验上将两个物理过程结合起来,实现了带狄拉克源端的超低功耗负电容晶体管.所制备的器件实现了低于60 mV·dec^(-1)的陡峭SS,开态电流能够达到10μA量级,关态电流低于0.1 pA,整体的电流开关比超过8个数量级,器件的栅极电容匹配良好且回滞可忽略.该工作为超低功耗电子器件领域提供了新的可能. 展开更多

关键词 二维材料 负电容晶体管 狄拉克源晶体管 超低功耗 亚阈值摆幅

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窄线宽外腔半导体激光器研究进展

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作者 秦晓敏 史田田 +2 位作者 王志洋 史航博 陈景标 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期63-78,共16页

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光... 窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光器,分析各类激光器的基本结构与选频机制、介绍各自的优缺点以及国内外研究进展。其中,前三类激光器采用非量子器件进行频率选择,而法拉第激光器利用共振法拉第旋光效应选频,输出波长直接对应原子跃迁谱线,对激光二极管的电流与温度变化具有良好的鲁棒性。随后介绍外腔半导体激光器的应用情况,尤其是在精密测量领域中的典型应用。最后总结并展望窄线宽外腔半导体激光器的未来发展方向。 展开更多

关键词 外腔半导体激光器 法拉第激光器 窄线宽 精密测量 外腔选频器件。

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找准企业生态位 被引量：1

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作者 刘秉君 董明德 《企业管理》 2024年第1期18-20,共3页

生态位原理是生态学的基础理论,是描述物种在生物群落中的时间、空间位置及与其他物种关系的概念。企业在市场环境中所形成的竞争关系与生物物种在自然环境中所形成的生态关系存在很多共性。因此,将生态位理论运用到企业管理领域得到学... 生态位原理是生态学的基础理论,是描述物种在生物群落中的时间、空间位置及与其他物种关系的概念。企业在市场环境中所形成的竞争关系与生物物种在自然环境中所形成的生态关系存在很多共性。因此,将生态位理论运用到企业管理领域得到学界和企业界的广泛关注和认同,也成为2023年热度较高的关键词。企业生态位是企业为了生存发展,运用自己核心能力,在与外部生存空间、时间构成的企业生态体系互联、互补、互争的过程中. 展开更多

关键词 企业生态位 生态体系 生态位原理 生态位理论 生物物种 基础理论 企业管理领域 生物群落

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碳纳米管单片三维集成电路

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作者 谢雨农 张志勇 《固体电子学研究与进展》 2024年第6期487-502,共16页

随着人工智能、大数据等领域的发展,对芯片算力和能效的要求越来越高。传统的硅基芯片技术面临功耗墙、存储墙和尺寸缩减等限制,亟须新的沟道材料和芯片架构来推动信息电子产业的继续向前。碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)因其优异的电... 随着人工智能、大数据等领域的发展,对芯片算力和能效的要求越来越高。传统的硅基芯片技术面临功耗墙、存储墙和尺寸缩减等限制,亟须新的沟道材料和芯片架构来推动信息电子产业的继续向前。碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)因其优异的电学、力学和热学性能,成为构建下一代集成电路的理想材料。本文综述了碳纳米管单片三维集成电路(Molithic three-dimmensional integrated circuit,M3D IC)的最新研究进展,包括其制备工艺、性能优势、应用场景以及面临的挑战,最后讨论了未来可能发展的几个方向。 展开更多

关键词 碳纳米管 单片三维集成电路 场效应晶体管 低维半导体材料电子学

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宁高宁经营企业“1~10”

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作者 刘秉君 《企业管理》 2024年第3期17-21,共5页

从数字角度,感悟宁高宁的管理思想与智慧。宁高宁曾在四家世界500强企业担任一把手,取得了突出的经营管理成就。本文从“1~10”的数字角度,分享宁高宁的经营管理思想和工作方法。一生四家500强宁高宁专注经营企业35年,曾执掌四家世界50... 从数字角度,感悟宁高宁的管理思想与智慧。宁高宁曾在四家世界500强企业担任一把手,取得了突出的经营管理成就。本文从“1~10”的数字角度,分享宁高宁的经营管理思想和工作方法。一生四家500强宁高宁专注经营企业35年,曾执掌四家世界500强企业。 展开更多

关键词 宁高宁 两分法 价值管理四要素 6S体系 五步组合论 十步战略思维

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宋志平三大战略思维

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作者 刘秉君 《企业管理》 2024年第7期50-53,共4页

领导者应研判大势、分析利弊,选对方向、做对事情,避免犯根本性、颠覆性错误。战略是指导企业走向未来的行动纲领;战略思维是指领导者对全局性、根本性、长远性问题进行谋划的思维过程。对于战略和战略思维的重要性,宋志平有深刻见解:... 领导者应研判大势、分析利弊,选对方向、做对事情,避免犯根本性、颠覆性错误。战略是指导企业走向未来的行动纲领;战略思维是指领导者对全局性、根本性、长远性问题进行谋划的思维过程。对于战略和战略思维的重要性,宋志平有深刻见解:“战略是研究方向性、全局性的问题。领导者要善于思考长远问题、全局问题,比别人多向前看一步。”宋志平的战略思维具有三大特征,即选对战略方向和战略道路的根本性思维,把控宏观大势、体现格局境界的全局性思维,引领未来战略发展的长远性思维。 展开更多

关键词 宋志平 中国建材 企业战略 战略思维 战略方向 战略道路

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原子磁力仪的量子物理基础 被引量：2

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作者 李胜 周超 《计测技术》 2023年第4期95-102,共8页

原子磁力仪是基于量子技术实现的一种精密测量仪器,鉴于其广泛的应用前景,目前成为了国内外热门研究。原子磁力仪中涉及了大量的量子物理原理,对其中一些基础量子物理的掌握,有助于开展并深入研究磁力仪相关工作。作者对原子磁力仪中所... 原子磁力仪是基于量子技术实现的一种精密测量仪器,鉴于其广泛的应用前景,目前成为了国内外热门研究。原子磁力仪中涉及了大量的量子物理原理,对其中一些基础量子物理的掌握,有助于开展并深入研究磁力仪相关工作。作者对原子磁力仪中所涉及的量子物理基础进行阐述,包括:光泵浦、光频移、光探测、原子极化在磁场中的演化以及磁共振等。 展开更多

关键词 精密测量 原子磁力仪 光泵浦 磁共振

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天文光梳技术现状与分析 被引量：2

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作者 张志刚 《计测技术》 2022年第5期23-29,共7页

天文光谱定标用的天文光梳是解决天体物理学中很多重大科学问题的有力工具。文章简述天文光谱仪对天文光梳的需求和产生天文光梳的几种技术的现状,并对这些技术的优势和缺点进行分析,最后对天文光梳技术进行展望。

关键词 激光频率梳 天文光谱定标 电光调制光梳 微腔光频梳

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原子磁力仪在异常作用力及类轴子暗物质探测中的应用 被引量：1

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作者 赵一心 刘曦屿 +4 位作者 于东睿 肖伟 彭翔 吴腾 郭弘 《计测技术》 2023年第4期1-14,共14页

简述了异常相互作用力及类轴子暗物质的理论模型,回顾了近年来国内外研究人员使用原子磁力仪和共磁力仪等进行自旋相关的非磁性力探测和暗物质搜寻的技术方案,归纳了迄今为止对自旋和速度相关相互作用、自旋引力相互作用、类轴子暗物质... 简述了异常相互作用力及类轴子暗物质的理论模型,回顾了近年来国内外研究人员使用原子磁力仪和共磁力仪等进行自旋相关的非磁性力探测和暗物质搜寻的技术方案,归纳了迄今为止对自旋和速度相关相互作用、自旋引力相互作用、类轴子暗物质场梯度与核子的耦合强度的探测结果。在此基础上,本文对该领域未来的发展方向进行了展望,通过分析和抑制系统误差、寻找新的探测方案等方法,有望为自旋相关相互作用的耦合参数空间提供更严格的约束,在更广泛的质量范围内对类轴子暗物质与标准模型费米子的耦合给出更严格的界定。 展开更多

关键词 原子磁力仪 共磁力仪 自旋相关相互作用 类轴子暗物质

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主动光钟研究进展 被引量：3

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作者 张佳 史田田 +1 位作者 缪健翔 陈景标 《计测技术》 2023年第3期1-16,共16页

自2005年至今,主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质,其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域,因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点,可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。... 自2005年至今,主动光钟经过了近20年的发展。主动光钟利用原子系综作为增益介质,其受激辐射可直接作为钟激光信号。因为主动光钟工作在坏腔区域,因此具有腔牵引抑制和窄线宽两个显著的优点,可以有效克服被动光钟存在的腔长热噪声问题。由于其优越的性能,主动光钟受到了国内外同行的广泛关注。根据实现方式不同,本文将主动光钟划分为原子束型主动光钟、基于激光冷却和光晶格囚禁的主动光钟、原子束及光晶格“复合型”主动光钟、法拉第主动光钟、离子阱囚禁型主动光钟以及热原子气室型主动光钟。对于不同类型的主动光钟,本文详细介绍了其实验及理论研究进展,并分析其优劣。最后,分析了主动光钟在精密测量领域的应用并展望了主动光钟的发展方向,为推动主动光钟的广泛应用提供借鉴。 展开更多

关键词 主动光钟 坏腔激光 腔牵引抑制效应 精密光谱学

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阿秒时间抖动的全保偏掺铒光纤激光器 被引量：1

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作者 赵洺贺 杨若傲 +3 位作者 陈子扬 王爱民 李倩 张志刚 《计测技术》 2023年第3期144-148,共5页

近年来,超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源,基于“光积木”结构,设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器,“光积木... 近年来,超稳光生微波和远距离时频同步等高精度、高速科学研究对低噪声飞秒光纤激光器具有迫切的需求。为实现低时间抖动噪声的激光种子源,基于“光积木”结构,设计并搭建了一台重复频率为100 MHz的全保偏掺铒锁模光纤激光器,“光积木”结构可以有效地抑制激光器的机械噪声和重频漂移。采用平衡光学互相关技术,首次从全保偏锁模光纤激光器的出射脉冲中直接进行了高精度的时间抖动测量。该激光器在傅里叶频率10 kHz至1 MHz的积分区间内,积分均方根时间抖动仅为98.36 as。 展开更多

关键词 飞秒激光器 时间抖动 平衡光学互相关

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局域线性小波神经网络在原子钟信号预测中的应用

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作者 熊择正 袁志超 +4 位作者 贺轩 方声伟 王青 齐向晖 陈徐宗 《时间频率学报》 CSCD 2022年第4期279-285,共7页

在守时与授时领域,钟差预测在建立时标、驾驭原子钟等问题中具有重要作用。目前基于多项式拟合、卡尔曼预测、维纳滤波和神经网络等的钟差预测算法已经被广泛研究与使用,其中基于神经网络的钟差预测方法在准确性、实时性和稳定性上都有... 在守时与授时领域,钟差预测在建立时标、驾驭原子钟等问题中具有重要作用。目前基于多项式拟合、卡尔曼预测、维纳滤波和神经网络等的钟差预测算法已经被广泛研究与使用,其中基于神经网络的钟差预测方法在准确性、实时性和稳定性上都有优异的表现。在研究原子钟时也可以使用类似的方法预测钟内部信号的波动,这有利于改善原子钟输出频率的稳定度。本文介绍了一种基于局域线性小波神经网络的原子钟内部信号预测方法,并使用北京大学原子钟小组光抽运小铯钟内部的误差信号作为样本进行测试和优化,其预测性能明显优于作为对比的BP神经网络模型。 展开更多

关键词 原子钟 信号预测 神经网络 小波函数

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