所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：高重频GHz脉冲串飞秒激光器在工业加工领域均得到了广泛的关注，有望克服目前飞秒激光加工效率低下的技术瓶颈。本产品通过全光纤啁啾脉冲放大系统放大激光光源，实现了压缩输出平均功率82W、光束质量优于1.2以及脉冲宽度小于400fs的激光输出。基于该GHz高功率脉冲激光系统，可以克服目前低重频飞秒加工效率低下的瓶颈，实现高效率高质量的飞秒冷加工。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：脉宽小于100fs的光纤飞秒激光器可有效提升双光子/多光子成像系的性能。然而，光纤飞秒激光器由于增益光纤带宽的限制，脉冲宽度很难做到200fs以下。本产品基于全光纤增益管理非线性放大(GMN)技术，克服了放大器增益带宽的限制，实现了脉宽小于50fs的飞秒激光输出，同时结构紧凑，性能稳定，并且成本低。非常适合于双光子/多光子成像及其它先进光谱技术应用。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：条纹相机是一种时空转换设备，可以将超快时间演化物理过程转换为肉眼可辨的空间图像，也称为像转换管条纹相机，它是综合了电子光学、光学、电子学、纤维光学及半导体技术等成果而发展起来的一种高端光电测量仪器，同时具备超高时间分辨(ps级)、高空间分辨(μm级)和大动态范围(>10000:1),是实现超辐射快过程探测的重要设备，对基础前沿科学研究和重大原始性创新具有重大意义。它可直接测量超短脉冲的时间一强度-空间信息，也可作为高时空分辨的记录设备与其它仪器(如共聚焦显微镜、光谱仪)构成联合诊断设备，进行超快过程的光谱一时间-强度等参数的诊断。 实验室已研制成功高性能、高可靠性条纹相机八个系列，包括飞秒条纹相机、大动态范围、通用皮秒、35mm长狭缝、高增益超小型、高频重复扫描条纹相机等。 应用领域：激光聚变物理诊断、高能量密度物理研究、等离子辐射诊断、同步光源束线诊断、光通信及量子器件研究、激光雷达、高压放电、微纳米材料、生物医学等研究。 用户单位：中国工程物理研究院、西北核技术研究院、中国原子能研究院、中科院上海光机所、上海同步辐射光源、中科院大连化学物理研究所、中科院物理所、中科院国家天文台、清华大学、中国科学技术大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、北京师范大学、香港城市大学等。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院西安光学精密机械研究所

成果简介：光电倍增管是具有单光子灵敏度的极限微弱光探测器，是在分光光度计、PET-CT、γ相机、X射线曝光计、检体化验、流式细胞分析仪、DNA测序仪、石油测井、尘埃粒子计数器、激光雷达等中大量使用的核心元器件。西安光机所研制了系列化的快响应微通道板光电倍增管，性能指标达到国内领先水平，被列入中科院自主研制仪器名录，销售于中国工程物理研究院、中科院上海光机所、西北核技术研究院、中国科学技术大学、上海交通大学、西安交通大学等单位。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：本科技成果属于量子信息技术领域，是一种创新型的高品质频率纠缠光源产生方法及装置。该技术通过多波导级联的创新设计，成功解决了传统自发参量下转换（SPDC）技术在高泵浦功率下CAR值（符合计数与偶然符合计数的比值）急剧下降的关键技术难题，为量子通信、量子计算等领域提供了性能优越的光源解决方案。一、技术基本情况： 该技术采用多级非线性波导（如周期极化铌酸锂PPLN波导）串联结构，通过创新的光学设计实现泵浦光的逐级利用。在保持低单级泵浦功率（<10mW）的前提下，显著提升了系统的整体输出效率。相比传统单波导方案，该技术可将能量转换效率提升30%以上，同时保持CAR值≥10的高品质标准。系统工作波长采用780nm泵浦光和1560nm纠缠光子对的标准配置，滤波隔离度达到≥50dB的高性能指标。 二、核心技术亮点： 多级波导级联技术：创新性地采用多级PPLN波导级联结构，每级波导长度10mm，极化周期8.3μm。通过精确的相位匹配设计，实现泵浦光的逐级高效利用，显著提升整体转换效率。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：该专利通过高精度嵌入式系统设计，实现了压控晶振输出频率与铯原子跃迁频率的实时锁定，显著提升了原子钟的频率稳定性和准确性，长期稳定度达10⁻¹⁵量级，处于国际领先水平。系统采用了荧光信号高灵敏度处理技术，采用低噪声前置放大器与双通路（直流/交流）信号处理架构，实现对亚nA级微弱荧光电流信号的高效转换与降噪，解决了光抽运小铯钟中荧光信号易受干扰的难题；超低噪声电源系统设计，创新性地将数字与模拟电源、地线完全隔离，结合磁耦芯片与多层电路板布局，电源纹波系数降低至行业最低水平，从根源上杜绝信号串扰，确保系统整体噪声极低；实时数字纠偏算法，基于ARM控制器的嵌入式系统，通过数字正交解调与比例积分运算，实时生成动态纠偏信号，响应速度较传统方案提升50%以上，显著缩短频率锁定时间；全隔离信号传输架构，模数/数模转换环节采用磁耦隔离技术，消除跨模块干扰，保障信号传输纯净度，使晶振输出频率与原子跃迁频率的同步精度提升一个量级。 该专利已成功应用于新一代光抽运小型铯束原子钟，且具备体积小、功耗低、可靠性高等优势。这一技术不仅为北斗卫星导航系统、5G通信网络等重大工程提供更高精度的时间基准，更将推动量子计量、深空探测等前沿领域的突破性发展。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：近年来，可溯源至标准频率的微波电场测量成为量子精密测量领域的重要方向，其基本手段是利用耦合里德堡原子能级的微波跃迁具有大电偶极矩的优势，实现微波电场的精密测量。然而，目前里德堡原子微波测量大多依赖传统微波结构提供均匀电场，受限于工作波长，均匀区长度短，导致探测灵敏度受限；同时，微波电场与功率间的转换因子较低，限制了弱信号探测能力。 本专利提出的基于介电常数近零（ENZ）现象的里德堡原子微波测量装置及方法，针对上述瓶颈提供了有效解决方案。通过设计工作在ENZ模式的超窄矩形金属波导，在通道内形成纵向均匀且增强的微波电场，显著提升了原子对微波场的响应能力。结合EIT与AT分裂效应，电场测量可直接溯源至标准频率，实现微波场强的精密、可量化测量。 该技术具有结构紧凑、可调性强、易于集成等特点，适用于GHz–THz频段微波测量，满足通信、雷达、计量标准、量子传感等多元场景需求。未来有望推动高灵敏微波电场测量装备的工程化和国产化，提升高精度电磁测量与量子精密仪器领域的自主创新能力。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：原子束钟具有优异的频率准确度和频率稳定度性能，是当前最主要和应用最广泛的守时型原子钟之一。基于光技术构建的原子束钟作为该领域的最新研究方向，因工艺相对简单、理论性能指标较高，得到了国内外同行的关注。但该类原子钟性能提升受限的关键因素之一，是探测过程中产生的光噪干扰。以往常用的直接探测方法会引入较大的杂散光，导致钟跃迁信号信噪比降低。本专利提出了一种基于荧光差分探测的原子束钟，通过采用探测光与参考光的差分技术，在不显著增加原子钟体积的前提下，有效抑制窗口散射、激光波动等因素引起的光噪干扰，改善了钟信号的纯净度和信噪比，从而有助于提升原子束钟的短期频率稳定度。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：原子钟是当前已知精度较高的频率和时间测量工具之一，已在基础物理检验、导航定位等多个关键领域发挥了重要作用。提高原子钟性能始终是时间频率与精密测量领域的重要课题。传统原子钟多采用单一原子样品，而近年来研究表明，若将两种原子在尽可能一致的物理环境中运行并进行钟频比对，可构建一种具有潜力的高精度测量平台。然而，现有双原子钟通常采用两个独立单模腔分别激励不同原子，难以消除轨迹、温度与磁场等环境差异，影响频率比对的精度与一致性。本专利提出的双原子钟及其共用Ramsey腔技术，采用单一束源与共用准直通道生成共线Rb/Cs双原子束，并在同一个双模π相位差Ramsey腔中完成各自钟跃迁，从系统结构上提升了频率比对的可重复性与一致性。尤其在Rb/Cs频率比的高精度测量中，该技术可用于探索基本物理常数是否随时间演化。在其他涉及碱金属超精细跃迁频率比的检验中，同时探测两种原子也被认为有助于提高测量精度。 该技术具有一定的工程集成优势和推广潜力，可应用于高性能时频设备的研制，并为基础物理研究提供支持。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：原子束装置可显著降低原子碰撞效应对原子跃迁频率的影响，在原子钟、原子干涉仪等量子精密测量领域得到广泛应用。在原子束装置中，静磁场的空间分布均匀度对原子跃迁有直接影响。目前已有的直四导体能产生与原子运动方向垂直的横向静磁场，其场调控方式适用于非空间受限场景。然而，在空间受限的应用中，如何使用有限长度的直四导体产生空间上高度均匀的横向静磁场，进而构建基于四导体的高性能原子束装置，依然是一个技术挑战。本专利提出的基于弯曲四导体的光抽运原子束装置，通过修正四导体静磁场产生结构的形状调控场空间分布，补偿端场衰落效应，在有限的空间内实现高均匀度静磁场，减少由磁场不均匀度引起的原子跃迁频率偏移。该技术适用于高精度时间测量、量子信息处理和基础物理研究等多个领域，可通过优化设计满足不同应用场景的需求。随着卫星导航、量子通信等领域的快速发展，对高精度原子钟和量子设备的需求持续增长。该技术有望在这些领域占据重要地位，市场潜力巨大。综上所述，基于弯曲四导体的光抽运原子束装置在技术创新、市场需求和应用前景方面具有显著优势，有望在量子精密测量领域发挥重要作用。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：中国科学院国家授时中心

成果简介：随着高精度原子钟比对、天文观测和深空探测等领域对时频同步精度的要求不断提高，传统基于卫星链路的时频传递技术(长期稳定度达到10-15量级)已不再满足需求。因此，发展高精度时间频率传递技术变得至关重要。相较于卫星链路的时频传递技术，基于光纤链路的频率传递技术在长期稳定度上实现了2至3个数量级的显著提升。其中，光纤微波频率传递技术借助电学相位补偿方案，在100km光纤链路上实现了10-18至10-19量级的长期稳定度。在光纤微波频率传递技术中，以压控振荡器为执行机构的电相位补偿方案具备结构紧凑、相位调节灵活、补偿范围大的特点。在长距离的信号传递大型系统中，为了减小光纤链路中的背向散射和瑞利散射等对信噪比的影响，光载波的波长需要在收发两端予以区分。但是不同波长的光在光纤链路中传输时，会引入光纤色散的影响，在往返传输的过程中产生非对称的相位时延，影响微波信号的长期稳定度,发明内容为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种差分式光纤微波频率传递装置。装置针对下一代地基授时系统需求，目前在建的光纤授时系统建设经费中与光纤微波需求相关的已有上亿元，本装置为升级换代方案，市场规模和潜力与之相当。