《基於正交偏振雷射回饋的納米溯源原理和技術研究》是依託清華大學，由談宜東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於正交偏振雷射回饋的納米溯源原理和技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：談宜東
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米測量是納米科技發展的基礎，如何實現可溯源的納米測量一直是國際上尚未很好解決的基礎性科學問題。它不但要求具有納米級的解析度，而且還需具有溯源性，同時考慮環境擾動、系統複雜程度及成本等因素。本申請提出一種基於雷射納米條紋的納米溯源新原理，利用雷射高階回饋效應，產生高倍頻的雷射回饋條紋。該條紋與傳統的雙光束半波長干涉條紋不同，無需電子細分，它天然具有納米級的光學解析度（4nm甚至更高），可溯源到雷射波長。基於此，設計了平凹腔和直角稜鏡陣列回饋兩種原理方案，結合相位正交、偏振跳變、等平均光強動態穩頻等創新技術，實現納米溯源測量。採用該原理的測量系統不但可以用於納米級的高精度測量，而且還可以用於標定其他的位移感測器,如雷射干涉儀。
結題摘要
高解析度、可溯源的精密測量是工業製造和科學研究的前提和基礎，如何實現可溯源的納米測量一直是國際上尚未很好解決的基礎性科學問題。它不但要求具有納米級的解析度，而且還需具有溯源性，同時考慮環境擾動、系統複雜程度及成本等因素。本課題針對目前國際上現有研究的不足和缺口，提出了新的納米溯源測量原理，利用雷射回饋效應中的高階回饋效應，提出平凹雷射諧振腔和直角稜鏡陣列回饋兩種原理方案，將傳統的雷射回饋波形倍頻，分別進行實驗驗證，選擇穩定度強、解析度高的角錐稜鏡陣列回饋方案，搭建實驗系統驗證性能指標後，進行相應的儀器化設計與配套的機械、電路設計，研製了兩類儀器原理樣機（包括光學，細分電路和數據處理軟體），解析度分別為0.51nm和0.13nm，測量範圍大於100μm，等光強動態穩頻精度優於10-7，測量結果可溯源，對環境擾動具有強魯棒性。在對雷射回饋機理的探索中，研究了雷射回饋效應中正交偏振雷射納米條紋的產生機理，穩定的具有90°相位差高階回饋信號的實現，以及回饋鏡運動方向與雷射器的偏振態、回饋條紋的相位關係，補充了雷射回饋效應的原理研究，擴展了高階雷射回饋的精密測量套用。
