[01202807]量子相干光谱检测技术

本项目属于量子光学与精密光谱技术的交叉领域。 精密光谱技术已经在国家安全、经济发展与社会进步等方面取得了重要应用。量子光学的迅速发展极大地提升了精密光谱测量的精度、分辨率和灵敏度。近年来,美国、欧盟、日本等纷纷加大量子光谱精密测量的研发投入。我国在973/863 计划、科技创新2030等重大科技专项中也对量子测量研究进行了部署。 本项目在国家重大科研仪器研制项目、973/863 计划等项目的支持下,提出了量子相干检测的新原理,发展了新型量子相干光谱检测技术,为实现量子传感和微弱信号检测提供了强有力的技术手段。 主要科技内容和技术指标如下： （1） 发明了量子相干调制的新原理,提出利用相对相位调制的激光脉冲对制备与操控单分子量子相干特性,实现了极微弱量子相干信息的有效测量。 （2） 发明了大范围扫描超窄线宽半导体激光技术,线宽由MHz 量级压窄到10 Hz,频率稳定性达到10E-14 量级,实现了中心波长30 nm 的连续可调谐和1.5 GHz 的无跳模扫描;发明了脉宽和频宽快速调节的啁啾脉冲调制技术,实现了量子相干态动态演化的实时检测。 （3） 发明了基于相干调制的单光子信息处理技术,突破了传统光子计数技术信噪比和带宽的限制,实现了宽频带、高信噪比的信息提取,分子荧光检测灵敏度提升了2 个量级。 （4） 发明了基于量子相干调制的新型光谱检测系统,相干相位分辨率为1°,成像信噪比高于100,相干可视度操作保真度大于0.95。 本项目获授权美国发明专利1 项,中国发明专利16 项;发表SCI 论文44 篇。项目成果“量子相干光谱探测与成像技术” 通过了科技成果评价,达到“国际领先”水平;国际同行专家评价我们的技术发明是“操控单分子光谱特性的里程碑进展”、“满足了测量与传感在分辨率和灵敏度方面的迫切需求”。相关技术已应用于十三五全军装备预研项目、中科院国家授时中心、遗传与发育生物研究所等高校院所,以及中绿环保、太原海通自动化、山东惠工、太原博而硕等高科技企业,近三年新增利润2046 余万。