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基于超快激光的太赫兹时域波谱仪及应用(五)

2022-07-03 628

中国仪器仪表学会科学技术奖自2001年3月经国家科技部批准设立后,历经20余年的成长,行业认可度和影响力不断提升,获奖项目涵盖制造业、能源、化工、国防、医疗、环保、航空航天等十几个领域,已成为我国仪器仪表领域的最高科学技术奖,经我会提名的成果屡获国家科技奖。2022年科技奖征集正在进行中,欢迎高校、企业、研究院所和相关个人申报。

项目名称:基于超快激光的太赫兹时域波谱仪及应用

获奖等级:2021年科技进步一等奖

主要完成单位:首都师范大学,大恒新纪元科技股份有限公司,中国计量科学研究院,中国石油大学(北京),北京理工大学,北京大学,中央民族大学,北京中医药大学东直门医院,东莞理工学院

主要完成人:张存林,张亮亮,邓玉强,刘凯,赵昆,赵跃进,施可彬,杨玉平,张翼,刘尚建,周庆莉,张卓勇,张振伟,李凯,凌东雄

太赫兹作为最后一个未被人类开发的电磁波段备受各国关注,近年来太赫兹技术被广泛应用于波谱成像、雷达及通讯(6G通讯波段为太赫兹波段)中,逐步走进我们的生活。

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项目组是国内最早从事太赫兹波谱技术研究的团队之一,在2007年,承担了首个太赫兹领域973计划课题——太赫兹波谱与成像;2012年,承担科技部国家重大仪器设备开发专项,成功研制具有自主知识产权的太赫兹源、太赫兹探测器等系列太赫兹波谱产品,推进了太赫兹技术集成、产业化和应用的发展。项目形成的主要技术创新如下:

(1)提出了产生超宽带高功率太赫兹波的新方法。显著提高了太赫兹源的能量转换效率(2.45%@500mW泵浦)和频谱宽度(0.25-150THz)。

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(2)提出超快激光腔外锁模和镜片焊接新技术,为太赫兹时域波谱仪提供了高稳定性的激光激励源,建立了超短脉冲计量国家规范。

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(3)提出了太赫兹波谱时域回波在线校准新方法,实现了太赫兹时域波谱特性的精准标定;研制出覆盖0.1-10THz宽波段的功率计,在国际首次太赫兹功率比对中获得等效互认,且准确度最高。

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(4)研制出系列太赫兹时域波谱仪产品,实现了主生油和主生气点的太赫兹波谱同时表征、固体火箭发动机防隔热层缺陷高精度无损检测、生物分子低丰度识别等应用研究。

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近十年来,项目组获授权发明专利23项;国家计量技术规范3项;国防军工计量技术规范3项;国家计量标准装置2项;软件著作权20项;发表SCI论文150余篇。太赫兹时域波谱仪成功应用于科学研究、航空航天、石油勘探、医学早期筛查等重大领域,引领了太赫兹产业发展。

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中国仪器仪表学会组织的鉴定委员会认为项目技术难度大,创新性强,成果具有自主知识产权,关键技术自主可控。总体技术水平处于国际先进,其中准周期结构金属薄膜太赫兹波产生技术、太赫兹功率计量技术居国际领先水平。

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2022年中国仪器仪表学会科学技术奖申报网址reg.cis.org.cn/keji,联系方式010-82800750,lijie@cis.org.cn