声光可编程滤波器研究

2024/09/27
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项目计划总投入:180万元
奖励金额:面议
单位名称:厦门大学
所属领域:其他行业
技术需求类型:“卡脖子” 前沿技术
期望合作方式:技术转让
联系人:罗**
联系电话:15960266317

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项目需求说明

声光可编程色散滤波器(AOPDF)是一种基于声光效应先进的光学器件,它能够实时地对超快激光脉冲进行光谱整形和色散控制。这种设备利用声光相互作用的原理,通过在晶体内部产生超声波振动来调制通过晶体的光波。当光波与声波相互作用时,光波的相位和幅度会发生变化,从而实现对光波的精确控制。这项技术在飞秒脉冲放大、脉冲压缩、以及光谱整形等方面有着广泛的应用。➢ AOPDF 的主要特点包括: 1) 能够同时和独立地对超快激光脉冲进行光谱相位和幅度的编程。2) 通过改变射频信号,可以精确控制光信号的群延迟和光谱相位,实现对脉冲形状的精确控制。3) 具有超紧凑的设计,易于集成到现有的激光系统中,且安装简便。4) 提供用户友好的软件界面,允许用户通过外部程序控制整个系统,实现复杂的脉冲整形。➢ AOPDF 面临的技术难题和攻关方向主要包括以下几个方面:1) 提高衍射效率:衍射效率是衡量 AOPDF 性能的关键指标之一。提高衍射效率可以减少所需的声波功率,从而降低器件的热效应和能耗。这通常涉及到声光材料的选择和优化,以及器件结构的设计。2) 声光材料的创新:声光材料的选择对 AOPDF 的性能有着直接影响。如探索新的声光材料,以提高调制效率和降低驱动电压。新型材料应具备高光弹性、低声波衰减和— 4 —良好的热稳定性。3) 宽带与高速调制:为了适应高速光通信和超快光学应用的需求,AOPDF 需要具备宽带和高速调制能力。这要求声光器件能够在更宽的频率范围内工作,同时保持高的调制效率。4) 系统集成与微型化:随着光电子集成技术的发展,将 AOPDF 与其他光学元件集成在同一芯片上,可以实现更紧凑的系统设计,降低系统成本,提高可靠性和稳定性。5) 成本控制:降低 AOPDF 的生产成本是推广其应用的关键。这涉及到材料成本、制造工艺和生产效率的优化。6) 系统稳定性与可靠性:在实际应用中,AOPDF 需要在各种环境条件下保持稳定的性能。研究者正在努力提高系统的长期稳定性和可靠性,以满足工业和科研应用的需求。7) 技术集成:将 AOPDF 与其他光学技术(如光纤、波导等)集成,以实现更复杂的功能,如高光谱成像或多模态成像,是当前研究的热点。➢ 期望实现的主要技术指标参数: 目前市场上 AOPDF 相关产品主要由 FASTLITE 的 Dazzler 系列主导,该系列产品已经广泛应用于主流的超快激光厂家(Amplitude,Thales,Coherent)中,其紧凑型、实用性以及用户友好性等优点为其赢得 OEM 以及科研客户的好评,目前全世界已经有超过 600 套Dazzler 安装在超快激光系统中。国内目前在这一块处于空白阶段,没有厂家涉及该结构产品究。目前明确的需求是参照 Dazzler 的 HR800 以及 HR45-650-1100 两款产品。

现有基础条件情况

多年来,已在声光器件开发及量产方面做了大量工作,同时取得了优异成绩。声光器件研制领域的优势主要体现在以下几个方面:1) 技术积累和创新:拥有深厚的技术积累,其产品技术在行业内颇具优势。在声光器件的自主研发产品获得市场认可,并实现批量供应。部分器件产品打破了国外厂商的垄断局面,实现了国产替代。2) 完整的产业链:拥有从晶体生长到器件装配的完整产业链,能够控制产品的质量和成本,同时提供快速的响应和交付能力。3) 研发和生产能力:拥有一支高素质、专业化的研发团队,具备强大的研发能力和创新能力。在非线性晶体技术的研发和应用方面,不断推出具有自主知识产权的高性能产品。目前,器件研发方面已有一支专业且全面的技术团队,涵盖光、机、电、算等多领域,可承担各项复杂器件开发设计,同时配套精密加工、测量设备,辅助器件产品研制,在本次课题中,已开展的工作如下:⚫ 参照 FASTLITE 的 Dazzler 系列的 HR800、HR45,进行了基础理论研究,完成相关晶体初期理论设计;⚫ 测试应用方面,建立了可执行的高分辨率测试方案,保障后续项目指标可量化检测执行

预期成果及经济社会生态效益

(1)科学、技术、产业化预期指标:本课题致力于解决我国重点工程和高端应用激光产品中的核心元器件——声光可编程滤波器发展相关的若干关键技术问题,弥补制约超快、超高功率激光器发展和应用的薄弱环节,同时在并形成产业化能力,打破我国高端激光器件依赖进口的局面。课题研究将研制出适用于超快激光应用的声光可编程滤波器,支撑超快激光系统研制、升级的应用需求。(2)科学价值和社会效益声光可编程滤波器能够实现实时地对超快激光脉冲进行光谱整形和色散控制,它的质量和性能水平直接决定了能够获得超短脉冲激光的脉冲宽度、光束质量、峰值功率等关键参数。超短脉冲、超高亮度激光器在国家重大工程、先进制造、国防军事等领域具有重要的应用。这类激光器的国产化、关键技术自主化事关我国的高端激光技术的产业安全和国防技术发展,也是我国关键在高端科研制造领域的必争之地。本课题研究将攻克声光可调滤波器材料制备和器件研发上的薄弱技术环节,研究并开发出媲美进口产品性能的同类产品,将为我国激光技术领域提供所需的超短脉冲整形器件,这一技术突破将推动激光领域新技术和新应用的发展,促进新质生产力进一步提升

对技术难题解决应征方要求

资质条件要求:拥有博士后工作站,具备国家级企业技术中心,福建省省级企业技术中心,福建省新型研发机构等相关资质,具备完善的声光器件研发、生产及检验体系。科研能力要求:具备光、机、电、算等多方面、多领域人才,可投入项目开发人员不少于 10 人。项目时限:项目执行周期两年,须在此时限内完成相关研制任务。产权归属:产权归于承接方,在开发完成后,承接方可对项目所属成果进行处置,包括但不限于转让、授权生产等。

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