我國首個堿金屬原子傳感器近日在長春光機所誕生。該傳感器將被應用于精密計時技術(shù)、單兵衛(wèi)星精確定位、長航時遠距離慣性導航、高靈敏度水下金屬磁場測量等領域。
日前，中科院長春光機所在國內(nèi)首次研制出堿金屬原子光學傳感技術(shù)專用的795nm和894nm垂直腔面發(fā)射激光器。該器件采用完全自主的結(jié)構(gòu)設計、材料生長和芯片工藝研制而成，芯片體積僅為0.05立方毫米。這些產(chǎn)品將應用于航天、國防以及民用領域，可作為核心光源用于芯片級原子鐘、原子磁力計、原子陀螺儀等堿金屬原子傳感器。

　　基于原子光學技術(shù)的精密傳感需要一些特定的波長，并且滿足窄線寬、低功耗、可直接調(diào)制、單模和穩(wěn)定偏振態(tài)的光源來激發(fā)堿金屬原子。傳統(tǒng)燈泵浦光源方案的傳感器存在的體積大、功耗高、穩(wěn)定性差等問題，一直是困擾原子光學傳感器小型化的主要難題。垂直腔面發(fā)射激光器作為一種新型的半導體激光器，具有窄線寬、低功耗、高調(diào)制頻率、小體積和容易集成等特征，使得原子光學器件的微型化和低功耗應用成為可能。

　　目前，國外只有個別實驗室和公司具有制作該類原子光學傳感器的能力。中科院長春光機所大功率半導體激光組在10余年研究基礎上，成功制備出性能符合要求的堿金屬原子光學傳感專用器件，器件高穩(wěn)定單模態(tài)激光輸出高于0.2毫瓦，工作電流低于1.5毫安，功耗低于3毫瓦，工作溫度超過100℃，為國內(nèi)原子傳感器的研制提供了必需的核心元器件并掌握了自主知識產(chǎn)權(quán)，目前正在與國內(nèi)相關單位開展合作研究，促進芯片級原子傳感器的產(chǎn)品開發(fā)。這些產(chǎn)品將應用于精密計時技術(shù)、單兵衛(wèi)星精確定位、長航時遠距離慣性導航、高靈敏度水下金屬磁場測量等。

　　轉(zhuǎn)載請注明來源：賽斯維傳感器網(wǎng)（tcmtest.cn）