科研情况

新型激光器件、激光精密测量、生化检测与光学成像

围绕激光技术及应用，在激光器件，激光物理，精密测量和光学成像等应用基础研究方面开展了大量的工作，构成了从基础器件的设计和发明，到物理现象和效应的发现，进而在发现基础上的仪器发明，直至仪器的推广和应用这一完整体系。
1. 新型激光器件
瞄准光刻机用干涉仪双频光源，研究大频差（>5MHz）、高功率保持（>0.8mW），高稳定（功率稳定度优于1%）的新原理双频氦氖激光器，包括双频的产生机理、器件结构设计和制作工艺等。围绕激光干涉和激光反馈的精密测量需求，研究新型的固体激光器件，包括单频可调谐（亚THz范围）光纤激光器，微腔拉曼和有源激光器等，并基于此开展系列应用研究。
2. 激光干涉精密测量技术
基于新原理双频激光器，开展其频率稳定技术的研究，并开发了双频激光干涉精密测量系统，用于光刻机工件台定位、机床检定和校准等。同时还开发了单频激光干涉仪及其测量系统。在上述基础上，进一步拓展并延伸至具有皮米精度的激光干涉超精密测量技术，将用于中国空间引力波探测计划。
3. 突破干涉测量极限的激光反馈精密测量技术
针对传统干涉测量灵敏度不够，需要合作靶镜的不足，创新性地开展了激光反馈精密测量技术的研究，从理论和实验室证明了该技术比传统干涉高6个数量级，可以用于非合作目标的高灵敏精密测量。在此基础上，先后提出并研究了激光移频回馈干涉测量技术、激光侦听、激光反馈调频连续波绝对测距及其三维成像技术等。
4. 光学成像与生化检测
结合激光反馈技术高灵敏的独特优势，开展新型的光学成像技术研究，如：激光共焦回馈层析成像技术，同时，融合国际上本领域最新的研究成果，例如：光学相位共轭，超声调制技术等，开展在组织中的深层穿透高分辨成像研究。融合激光反馈和微腔局域场增强的原理，开展微腔激光器反馈的高灵敏探测技术研究，用于粒子检测、温度传感、声音侦听等。