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美国防部斥资1.67亿资助激光频率梳等科学基础研究

本文摘要:4月14日,美国国防部宣告了未来五年在24个领域资助学术机构1.67亿美元的计划,以希望学术机构展开多学科基础研究。 为加快研究进程,美国国防部多学科大学研究计划(MURI)反对专门从事多个传统科学和工程学科的团队积极开展研究工作。 美国陆军研究办公室、空军科学研究办公室和海军研究办公室催促了24个对国防部和各军种都十分最重要的领域。最初,搜集到361项建议,然后投票决定88项展开详尽规划。

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4月14日,美国国防部宣告了未来五年在24个领域资助学术机构1.67亿美元的计划,以希望学术机构展开多学科基础研究。  为加快研究进程,美国国防部多学科大学研究计划(MURI)反对专门从事多个传统科学和工程学科的团队积极开展研究工作。  美国陆军研究办公室、空军科学研究办公室和海军研究办公室催促了24个对国防部和各军种都十分最重要的领域。最初,搜集到361项建议,然后投票决定88项展开详尽规划。

  经过专家委员会的价值评审,资助最后确认下来,该资助将以学术机构和国防部之间的顺利协商不尽相同。14日宣告的资助将根据经费情况和研究进程而以定,不会持续五年时间。

  竞争白热化的MURI是对美国国防部基础研究的一个补足,将资助传统的、单学科大学。工业和部门实验室负责管理资金的拨给,该计划将严肃自由选择具备根本性研究潜力的研究领域,为多学科团队获取更大和更加长年的资助。如单学科资助,该计划将为研究生在前沿研究方面获取教育和培训。

基于2014财年竞争自由选择的议案,总共有64家学术机构未来将会参予这24个研究领域之中。  美国国防部MURI计划运营25年来,为军事能力的提高作出最重要贡献,并首创了一系列全新研究领域。这方面的例子还包括激光频率巴利,该技术早已沦为准确导航系统和制导中频率掌控的黄金标准。

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  去年,美国国家标准技术研究所(NIST)就研究出来了一种通过激光加工工艺将石英棒加工成形打磨构成一个小而平滑的圆盘,使得光线需要在其中传播的技术。用户可以掌控这一光学共振腔(或共振器)的尺寸和形状。其直径范围可以从1/5毫米至8毫米平均,还可以对厚度和曲率展开调整。其品质因数Q(用作取决于光在共振腔内传播而不外泄的时间长度指标)相等或多达了其他类型的共振腔Q因数。

  已完成石英篮的加工后,NIST科学家用一个小型的较低功率红外激光器向其中泵浦光。低Q因数的主要优势就是仅有须要几毫瓦的激光功率才可分解频率巴利。

分解共振器只需一分钟,下一分钟就可以制作频率巴利了。  NIST的这一技术比传统微型加工工艺非常简单得多,成本也相比之下高于后者。用作该工艺的系统成本为1万美元,其中大部分是用作出售切割成用的二氧化碳激光器,近高于洁净室必需配有的斥资高达100-1000万美元的仪器加工系统。

  要制作全尺寸的频率巴利,必须用于大功率超快激光器。NIST在生产紧凑型频率巴利方面有数多年经验,其一般来说利用大块融化的石英(十分便宜的玻璃材料)来制作共振腔。

  通过将光容许在狭小的光学共振腔内,可以强化光密度和交互作用。光巴利本身就是光,它最初是由一种颜色或频率构成,通过光学工艺后不会转化成一组额外的、边界明晰且等距的频谱交错。典型的NIST微型巴利有可能包括300个梳齿(或视为直尺上的刻度),每个齿的颜色皆有严重有所不同。

微型巴利的一项关键优势在于需要根据必须精调梳齿之间的间距,以用作校准天文仪器等应用于。这一间距由共振器的尺寸要求;腔就越小,梳齿之间的间距越大。


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