曹士英 作品数:67 被引量:162 H指数:8 供职机构: 中国计量科学研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 电子电信 机械工程 理学 一般工业技术 更多>>
飞秒激光在不同位置温度梯度的惰性气体中成丝及光谱展宽的差异 2009年 通过对密闭气体的前端、中端和后端不同位置进行加热处理,使密闭气体内部不同位置呈现温度梯度,对比了不同位置温度梯度对成丝及光谱展宽的影响.实验结果表明对气体不同位置加热都可以实现成丝状态的转变,但相对来讲最佳方案是加热中心位置位于焦点处,从而使温度梯度方案效果得到最大实现.同时,随着温度的增加光谱有逐渐变窄的趋势. 曹士英 宋振明 秦瑀 王清月 张志刚关键词:温度梯度 光谱展宽 飞秒激光 异地光频梳校准方法实验研究 2025年 为实现异地校准光频梳,提出了利用1台稳频激光器作为传递标准器的校准方法并进行了实验研究。实验首先利用中国计量科学研究院的标准光频梳,标定了传递激光器的频率均值为194369489387885 Hz,相对扩展不确定度为1.03×10^(-13)(k=2),平均秒级稳定度为1.7×10^(-13)。该实验持续一年半时间,并经过数次长途搬运。在此基础上,实验通过传递激光器分别对2台异地光频梳进行了校准,其中使用参考到氢钟的光频梳测量均值为194369489387827 Hz,相对扩展不确定度为3.2×10^(-13)(k=2),校准值为+58 Hz,平均秒级稳定度为2.0×10^(-13);使用参考至铷钟的光频梳测量均值为194369489388579 Hz,相对扩展不确定度为5.8×10^(-11)(k=2),校准值为-694 Hz,平均秒级稳定度为4.5×10^(-12)。此研究为参考到微波频率标准上的光频梳远程校准提供了新的途径。 席文飞 孟飞 林百科 苏亚北 薛潇博 赵耀 赵耀 高业胜 曹士英 郎利影 林弋戈关键词:计量学 远程校准 稳频激光器 800nm Semiconductor Absorber with Low Temp erature Method and Surface State Method Combined Absorber for Kerr Lens Modelocking of Ti:Al_2O_3 Laser 2004年 A novel 800nm Bragg mirror type of semiconductor saturable absorption mirror wit h low temperature method and surface state method combined absorber is presented .With which passive Kerr lens mode locking of Ti∶Al 2O 3 laser pumped by argo n ion laser is realized,which produces pulses as short as 40fs.The spectrum band width is 56nm,which means that it can support the modelocking of 20fs.The pulse frequency is 97.5MHz;average output power is 300mW at the pump power of 4.45W. 王勇刚 马骁宇 曹士英 张志刚掺Er光纤飞秒激光器中电光晶体对激光器参数的影响 被引量:1 2021年 由于受增益介质上能级寿命的影响,掺Er光纤光梳的梳齿线宽一般在百kHz量级.为了实现光梳梳齿线宽的压窄,一种有效的方法是在激光器中增加快速响应的电光晶体,使光纤光梳的伺服锁定带宽提高到百kHz以上,为光纤光梳的快速伺服锁定提供反馈机构.这其中,高品质的飞秒激光器是核心.基于此,本文主要研究了掺Er光纤飞秒激光器中电光晶体对激光器参数的影响.通过计算电光晶体的折射率、色散、相位延迟等参数,分析了电光晶体对激光器参数的影响,并在实验上获得了电光晶体电压对激光器重复频率和载波包络偏移频率的影响,进而通过电光晶体实现了对光纤光梳重复频率和载波包络偏移频率的锁定.通过锁定光纤飞秒激光器与窄线宽激光器的拍频信号,验证了电光晶体的引入使激光器的伺服锁定带宽提高到了236 kHz,为窄线宽飞秒光学频率梳的建立提供了技术基础. 曹士英 林百科 袁小迪 丁永今 孟飞 方占军关键词:掺ER 光纤激光器 掺ER 电光晶体 覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳 被引量:4 2015年 飞秒光学频率梳波长覆盖范围向可见光波长扩展对于碘稳频激光的绝对频率测量以及光钟研究中钟激光的绝对频率测量都具有十分重要的意义.本文在自行研制掺Er光纤飞秒光学频率梳的基础上,采用放大-倍频-扩谱的方案,实现了激光输出波长向可见光波长的扩展.掺Er光纤飞秒光学频率梳输出的一部分光激光脉冲,功率约为8 m W,首先经掺Er光纤放大器将功率提高到531 m W,此后利用Mg O:PPLN晶体倍频,倍频后激光的功率为170 m W,倍频效率为32%,脉冲宽度为85 fs.倍频后的激光通过光子晶体光纤进行光谱展宽.通过优化入射光偏振状态可以实现波长覆盖500—1000 nm,输出功率为85 m W,耦合效率为50%.采用小型化碘稳频532 nm Nd:YAG激光器输出激光与光学频率梳光谱展宽后的激光进行拍频可以获得30 d B的拍频信号.覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳为可见光范围内激光的绝对频率测量提供了技术手段. 刘欢 曹士英 孟飞 林百科 方占军关键词:光谱展宽 赫兹相对线宽的双光梳绝对距离系统 被引量:2 2021年 建立了一套基于窄线宽激光相位锁定的双光梳绝对距离测量系统,相对线宽仅为0.35Hz。相较于传统测量方案,这种方法能在大模糊范围内实现快速、高精度的测量。该系统通过结合飞行时间法和干涉测量法的优点,在0.74m的模糊范围内实现了10nm的分辨率,测量时间仅为30ms。通过游标效应可将模糊范围扩展至数公里以上,可满足大部分现场应用需要。 林百科 曹士英 袁小迪 孟飞 王强 李烨 杨涛 林弋戈 方占军关键词:激光稳频 飞行时间 半导体可饱和吸收镜锁模的钒酸盐混晶Nd∶Gd0.1Y0.9VO4激光器 2009年 采用Nd∶Gd0.1Y0.9VO4晶体作为增益介质和Z形腔结构,分析比较了腔内加入自行设计的镀和不镀高反膜的半导体可饱和吸收镜(SESAM)对激光锁模的影响.在腔内加入镀膜SESAM后,激光锁模阈值由1.69 W下降为1.45W,并且锁模更稳定.在2 W抽运功率下,在1064 nm中心波长处获得了双端250 mW的连续锁模输出,光光转换效率为12.5%,重复频率为142.25 MHz. 曹士英 朱月 柴路 王清月 张志刚关键词:半导体可饱和吸收镜 连续锁模 基于端帽阱的镱离子光钟的系统设计及研究进展 被引量:1 2022年 随着飞秒光梳和超稳激光技术的发展,无论是基于晶格原子还是离子的光钟,因其不确定度指标已超越复现国际单位制秒定义的铯原子喷泉钟,而成为下一代秒定义最具影响力的候选方案。相较于探测原子数目较大而在稳定度占优势的光晶格钟,离子光钟受到的环境扰动更小因而准确度更高。镱离子光钟拥有两条成为次级秒定义的钟跃迁谱线,且囚禁时间长达数月,其八极跃迁谱线自然线宽在nHz量级。另外,镱离子的冷却、重泵、探测等激光均可通过半导体激光器直接获得,镱离子光钟系统具有更好的应用前景。本文着重介绍中国计量科学研究院搭建的镱离子光钟的物理和光学系统,采用端帽阱囚禁单离子,各频率激光通过光频梳实现锁定。 左娅妮 戴少阳 曹士英 刘昆 刘昆 郑发松 陈伟亮 房芳关键词:镱离子 光钟 中国计量院第一套锶原子光晶格钟最新进展 被引量:3 2020年 中国计量院自2006年开始进行锶原子光晶格钟研究,于2015年对光钟系统不确定度进行初步评估,并做绝对频率测量。为了提升系统的性能,利用30cm长参考腔进一步压窄钟跃迁激光的线宽,并通过能量滤波的方式使得光晶格中原子的温度降低到轴向2.5μK和径向3.8μK。原子跃迁谱线最窄达到1.65Hz。通过分时自比对的方法,得到光晶格钟频率测量稳定度为2E-15/√τ,在40000s内,光晶格钟的测量稳定度进入E-18量级。 王强 李烨 袁小迪 杨涛 孙震 林百科 孟飞 曹士英 李天初 林弋戈 方占军关键词:光钟 时间频率基准 稳定度 掺Er光纤飞秒激光器中高信噪比载波包络位相偏移频率获取的实验研究 被引量:4 2012年 在实验上分析了掺Er光纤光学频率梳中激光器与一级放大器之间光纤长度、光纤扰动以及放大器抽运功率对倍频程光谱和载波包络位相偏移频率(fo)信噪比的影响.通过系统优化,实现了40 dB信噪比的fo输出,为fo的长期锁定和光纤光学频率梳的实现提供了技术保障. 曹士英 孟飞 方占军 李天初