王嘉伟 作品数:11 被引量:16 H指数:3 供职机构: 山西大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 天文地球 机械工程 电气工程 更多>>
面向地基引力波探测频段的超低噪声激光强度噪声评估系统 2025年 引力波的直接探测打开了认识宇宙的新窗口,开辟了多信使天文学,各种天文事件产生引力波的频段涵盖范围较大,不同频段引力波的探测机理及方案不尽相同.目前,正在运行的地基引力波探测装置的探测频段主要集中在10 Hz—10 Hz范围,为达到探测灵敏度需求,要对激光强度噪声进行准确评估并通过光电反馈将其抑制到≤2.0×10^(-9)Hz-1/2@10 Hz以及≤4.0×10^(-7)Hz^(-1/)2@10 kHz.本文基于激光噪声机理分析,通过探究极小噪声评估方案,研发低噪声光电探测器,对比前置放大器不同放大倍数对信号的噪声耦合,编写上位机操控及数据处理程序,从而构建了低噪声高精度集成化激光强度噪声评估系统.实验结果表明,前置放大器以及动态信号分析仪的整体电子学噪声为3.8×10^(-9)Hz^(-1/2)@(10 Hz—10 kHz);光电探测器电子学噪声为1.4×10^(-8)V/(Hz)^(1/2)@10 Hz&8.1×10^(-9)V/(Hz)@10 kHz,通过标准正弦信号进行校准等措施,检验了评估系统的准确性.相关研究结果为制备高功率低噪声激光光源及引力波探测等领域提供了实验基础. 李响 王嘉伟 李番 黄天时 党昊 赵得胜 田龙 ‡史少平 李卫 尹王保 尹王保一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架 本发明属于光学实验设备技术领域,具体涉及一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架,包括底座,在所述底座的上表面一体设置有安装板,在所述安装板上设置有镜筒架通孔,在所述镜筒架通孔内安装有镜筒架主体,所述镜筒架主体后端的凸起... 田龙 王嘉伟 刘震南 郑耀辉毫赫兹频段低噪声半导体泵浦驱动源设计与测试表征 被引量:1 2024年 针对空间引力波探测中抑制毫赫兹频段激光强度噪声的需求,基于低噪声芯片,结合高稳定性电压基准源,设计相关外围电路,进行星载激光放大器中半导体激光泵浦驱动源的整体设计与研发,从时域及频域两方面对泵浦驱动源的工作性能进行评估。实验结果表明:自研泵浦驱动源输出电流3.5 A时,在4 h内的电流时域抖动≤180μA;在频域方面,通过取样电阻将电流信号转化为电压信号,得到电压噪声谱密度低于1×10^(-4)V/Hz^(1/2)@0.1 m Hz和1×10^(-5)V/Hz^(1/2)@1 m Hz。所研发的泵浦源输出激光强度噪声在毫赫兹频段的相对电压噪声谱密度小于1×10^(-3)Hz^(-1/2)@(0.1 m Hz~1 Hz),为空间引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件及实验基础。 高子超 李番 李健博 王嘉伟 马正磊 李响 尚鑫 田龙 尹王保 尹王保 郑耀辉面向毫赫兹频段激光强度噪声抑制的低噪声光电探测器及测试系统 本发明属于光学实验设备的技术领域,其公开了一种面向毫赫兹频段激光强度噪声抑制的低噪声光电探测器及测试系统。其中光电探测器要基于低噪声电压基准作为光电二极管的稳定偏压,采用低暗电流光电二极管,并设计相关外围电路及电磁屏蔽,... 田龙 郑立昂 李番 王嘉伟 李健博 高丽 尹王保 郑耀辉面向地基引力波探测的高功率单频光纤激光系统 被引量:1 2025年 针对第三代地基引力波探测对连续单频低噪声高功率激光器的需求,基于主振荡功率放大结构,利用低噪声光纤激光种子源,通过三级全光纤放大系统,实验研制了输出功率达20 W的连续单频1550 nm全光纤激光系统。在主被动温控优化后,激光器自由运转时的相对强度噪声为1.5×10^(-6)/Hz^(1/2)@10 Hz。进一步自主研发了高功率低散粒噪声的光电探测器及电压基准源,利用光电负反馈控制技术抑制了激光系统在10 Hz~10 kHz频段范围内的强度噪声。实验结果表明:当输出功率为20 W时,10 Hz频段处的相对强度噪声为10^(-5)/Hz^(1/2),2 kHz以上频段处的相对强度噪声低于4×10^(-8)/Hz^(1/2)。相关研究结果为高功率单频激光噪声的抑制及第三代地基引力波的探测提供了参考。 王嘉伟 李响 李番 党昊 黄天时 赵得胜 田龙 李卫 郑耀辉关键词:光电反馈 光纤放大器 面向空间引力波探测的程控低噪声高精度电压基准源 被引量:3 2023年 引力波探测打开了探索宇宙的新窗口,开启了多信使天文学时代.大型激光干涉仪作为空间及地基引力波探测装置,需要使用低噪声激光光源,通过光电负反馈降噪技术可以抑制激光噪声,提高大型激光干涉仪的灵敏度.光电负反馈控制需要将光电探测器信号与电压基准源信号相减,之后经过比例积分微分器得到误差信号,来控制泵浦电流驱动器的输出功率,从而实现激光噪声抑制.由于光电探测器信号受激光强度影响,其输出电压在一定范围内变化,这就需要电压基准源信号的输出电压可变;另外,电压基准源的性能直接影响反馈控制环路的整体性能,是激光噪声抑制的下限.本文通过选定低噪声基准芯片及数模转换芯片,设计外控电路、采用低温漂系数元件、通过精密布板及电磁屏蔽等方案,研发高精度低噪声程控电压基准源;并通过可编程逻辑门阵列模块编程控制数模转换,实现程控电压基准源输出电压精密变化.结果表明:所研发的电压基准源输出电压范围为-10V—+10 V,输出电压分辨率达20 bit,在空间引力波频段输出电压的相对噪声谱密度低于9.6×10^(-6)Hz^(-1/2),基准源噪声性能均优于相应引力波探测中对激光强度噪声要求,为引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑. 王嘉伟 李健博 李番 郑立昂 高子超 安炳南 马正磊 尹王保 田龙 田龙关键词:电压基准源 面向毫赫兹频段激光强度噪声抑制的低噪声光电探测技术 被引量:6 2023年 通过选定低噪声电压基准芯片作为光电二极管的稳定偏压,采用低暗电流光电二极管,设计外围跨阻放大电路,利用低温漂系数元件,温控及电磁屏蔽等,研发低噪声光电探测器,并通过低频段强度噪声评估系统对其噪声进行测试评估。实验结果表明:所研发的低噪声探测器在空间引力波频段的电子学噪声谱密度在1.649×10^(-5)V/Hz^(1/2)以下,在0.1 mHz处为1.649×10^(-5)V/Hz^(1/2),在1 mHz处为6.95×10^(-6)V/Hz^(1/2),在1 Hz处为7.07×10^(-8)V/Hz^(1/2);在8 mW激光入射光电二极管时,探测器抬高为40 dB。该探测器噪声性能均小于相应引力波探测中对激光强度噪声的要求,可为引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑。 郑立昂 李番 王嘉伟 李健博 高丽 贺子洋 尚鑫 尹王保 田龙 田龙 郑耀辉关键词:激光放大器 光电探测 一种面向空间引力波探测的低噪声泵浦源驱动装置 本发明属于空间引力波探测技术领域,其公开了一种面向空间引力波探测的低噪声泵浦源驱动装置。高精度电压基准源输入到电流驱动模块中经过运算放大器U1处理作为MOS管的预设电压,电流采样模块对电流驱动模块输出电流进行取样,同时采... 郑耀辉 高子超 李番 王嘉伟 尹王保 王雅君 田龙 李卫 史少平 陈力荣应用BIM技术实现能源动力系统信息化的探讨 被引量:1 2022年 本文分析了动力安装工程及后期系统运行应用BIM技术的必要性,结合厂务监控系统(FMCS)、地理信息系统(GIS)技术及视频监控系统综合分析BIM技术在动力安装工程设计阶段、建设阶段中的应用,协助完成好动力运行,实现机电、动力系统在建设及运行等不同阶段的信息化探讨。 贾学盛 王嘉伟关键词:BIM技术 动力系统 信息化 溶胶-凝胶法合成La_(0.2)Sr_(0.7)TiO_3材料及表征 被引量:2 2015年 钛酸锶(SrTiO_3)基材料作为新型固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极材料,有化学稳定性好、与电解质的热膨胀匹配性好、抗毒性强等优点。在A(Sr)位掺杂变价金属可有效提高其高温电导率并保有其各项优点。研究了A位掺杂La并带有晶格缺陷的SrTiO_3材料——La_(0.2)Sr_(0.7)TiO_3(LST)的合成,选择了溶胶-凝胶法作为LST的合成方法,并探讨了溶胶pH值、不同柠檬酸(CA)/金属离子(M)摩尔比对LST成相的影响;通过XRD分析,得到了pH=4~9、n(CA)∶n(M)〉1.3∶1.0时才能最终烧结反应成为纯相的钙钛矿结构LST的结论;对合成的LST粉末进行了微观形貌表征。 王嘉伟关键词:钛酸锶 溶胶-凝胶法