实验室概况

  哈尔滨工业大学可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室由原国防科工委于1994年4月批准立项建设,1996年12月通过验收,1997年4月批准对外开放运行。该实验室的建立标志着我校在可调谐激光技术,非线性光学技术,激光空间通信等方面建成了国内一流的先进研究平台,对提高我国光电子技术的自主创新能力,缩小与国际先进水平的差距具有重要意义。

实验室动态

可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室:深耕光学 服务国家
编者按:可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室依托哈尔滨工业大学,于1997年4月批准对外开放运行。该实验室的建立标志着哈尔滨工业大学在可调谐激光技术、非线性光学技术、激光空间通信等方面建成了国内一流的先进研究平台,对提高我国光电子技术的自主创新能力,缩小与国际先进水平的差距具有重要意义。在今天发达的互联网上,关于这一实验室的消息仍屈指可数,以上这段话是对它最详细的介绍。这一实验室的“神秘性”令人好奇、向往。今天,中国激光将揭开实验室的神秘面纱,带领大家走进它、认识它。卫星激光通信:构建空间信息网络的核心卫星激光通信技术是建立天基卫星激光高速信息网络的核心技术。建立我国空间激光高速实时信息网络,构建天地一体化的信息网络,建设强大的信息系统国度,掌控空间信息主动权,对我国的空间战略发展具有重大意义。1991年,哈尔滨工业大学卫星激光通信团队在我国率先开展了卫星激光通信技术研究。2011年,成功进行了我国首次低轨卫星星地激光通信试验。2017年5-8月,成功进行了国际上首次同步卫星与地面双向高速激光通信,数据率每秒5吉。创造了多项国际第一。在马晶和谭立英教授带领下,卫星激光通信技术重点学科实验室已突破卫星激光通信终端技术、卫星激光链路系统技术和卫星高速激光通信网络系统技术,研制了星间、星地系列卫星激光通信终端30余台套,卫星激光通信终端已实现6代产品技术的发展更新,终端已实现小型化、一体化、轻量化,技术水平国际一流。目前,该项技术完成了成果转化,空间激光通信终端的研制和生产能力居国际前列,可以满足我国建立卫星实时动态高速激光通信测距组网的需求。这将使我国在空间信息战略领域处在世界之巅。26年来,团队共获国家及省部级奖项14项,其中包括:2014年获国家技术发明一等奖,2009年获国家技术发明二等奖,2016年获得黑龙江省技术发明特等奖。获有关卫星光通信的国家发明专利授权67项;发表有关卫星激光通信论文300余篇,出版卫星光通信等专著5部。激光损伤动力学研究实验站:为ICF研究服务在国家重大专项和学科建设的共同支持下,吕志伟教授课题组建成专门从事高功率激光与物质相互作用研究的实验室——激光损伤动力学实验站。实验站服务于我国激光驱动惯性约束聚变工程(ICF)光学元件损伤机理研究,同时也是开展高功率脉冲激光与各种物质材料相互作用研究的开放实验平台。实验站主光源是课题组自主研制的百焦耳级钕玻璃固体激光装置,光束口径Φ60 mm,具备1053 nm、527 nm和351 nm三种波长的切换输出能力,在5 ns方波输出条件下,基频脉冲可达100 J以上。由于对装置采取了严格的像传递和空间畸变预补偿措施,输出光束具备优异的近场均匀性,全口径光强调制度:1.27:1(1053 nm),1.42:1(351 nm)。另外,该装置还具备激光脉冲时间波形的任意整形、空间强度分布的任意整形能力,以及激光线宽、谱型等频域特性的调整能力,为各种科学实验提供了非常灵活的光源条件。整个装置采用全光纤前端+高增益预放+四级钕玻璃主放的MOPA光学结构;采用以桁架立面为基础、以侧悬臂支撑夹持为主的机械结构,是目前国内高校中唯一一套采用“神光-III”结构构架,实现光路高度集成化的激光装置。实验站配备真空靶室及多台套原位测试设备,包括时间分辨图像测试系统、时间分辨拉曼谱/荧光谱测试系统、喷射体质谱测试系统、损伤增长在线测绘系统等,可以对激光与材料作用过程的各种物理行为进行多角度实验研究。课题组欢迎更多的用户单位来该平台开展工作,更好的发挥其价值和作用。分布式光纤传感:空间测量的感知神经网分布式光纤传感可以实现在空间上的连续测量,具有测量距离长、定位精度高等特点,可测量温度、应变和振动等,应用监测领域包括:油气管道,高压电缆光缆,地质灾害(山体滑坡、泥石流等),桥梁、大坝和隧道等大型建筑物以及火灾报警等。与传统技术相比,分布式光纤传感器具有重量轻、抗恶劣环境、抗电磁干扰、在传感点无需用电这些光纤传感器所共有的优点,此外,它可实现多达数十万个点和长达上百公里的超长距离分布式测量。董永康教授课题组与加拿大皇家科学院院士鲍晓毅教授合作,在高性能分布式布里渊光纤传感方面取得了国际领先的研究成果:提出了频分复用技术将传感距离提高至150公里;发明了差分脉冲对技术,实现了2 cm的超高空间分辨率;发明了基于布里渊动态光栅的新型多参量(包括温度、应变和压力等)分布式光纤传感技术。研制的高性能分布式布里渊光纤应变监测仪在军工和民用领域都得到了广泛应用。分布式布里渊光纤传感监测仪2017年8月,本课题组承担的国家重大科学仪器设备开发专项“分布式光纤应变监测仪”获科技部正式立项,项目总经费4100万。本项目针对大型基础设施、大型结构装备和地质灾害等安全监测国家重大需求,研发具有自主知识产权的分布式布里渊光纤应变监测仪,该项目将极大改善我国的公共安全监测水平,减小经济损失和社会影响。激光雷达:探测目标的千里眼哈尔滨工业大学的激光雷达研究经过了二十多年发展,承担了多种体制激光雷达科研项目,累计经费达数千万元,培养数十位博士、硕士,发表两百余篇学术论文,积累了丰富相关科研经验。“九五”计划期间(1996年~2000年),实验室首先开展了长波红外CO2脉冲外差相干探测激光成像技术,具有较强云雨雾穿透能力,获得3 km 目标激光强度像和距离像。“十五”计划期间(2001年~2005年),实验室承担探索类重大项目,率先在国内开展闪光式条纹管激光成像雷达技术,突破高灵敏度四维像探测、信息重构等技术,集成了原理样机,获得6 km目标激光图像,是当时已报道的最高技术指标。随后条纹管激光雷达向用户单位推广,研制出两种体制激光成像雷达样机,完成了环境适应性实验,提高了激光雷达工程化水平。 7 km处建筑物成像实验(上图:强度像 下图:距离像)“十一五”计划期间(2006年~2010年),实验室承担工程类重大项目,集成距离选通激光雷达工程样机,完成机载飞行试验,获得飞行对地高分辨激光图像。自“十一五”计划(2011年~2015年)起,实验室一直研究激光与红外复合成像技术,突破了共口径分光及系统集成等技术,集成了复合成像原理样机。“十三五”采用单光子探测的Gm-APD焦平面探测器,研究小型化高功率激光器、多帧统计信号处理及远场三维目标自动识别技术。目前已获得32×32像元Gm-APD短波红外激光成像雷达远场目标三维距离像。软X射线激光毛细管放电方案是利用大电流流过等离子体并产生Z箍缩效应,形成适合软X射线激光放大的轴向均匀的等离子体柱,采用高价离子的能级跃迁获得软X射线激光输出。自2001年以来,赵永蓬教授课题组一直从事毛细管放电软X射线激光研究工作。先后建造了最大电流20 kA(如下图)和最大电流70 kA两台毛细管放电软X射线激光装置。毛细管放电软X射线激光装置在放电电流幅值12 kA时,首次获得了类氖氩(Ar8+)69.8 nm和72.6 nm激光输出,并可同时获得46.9 nm、69.8 nm和72.6 nm多波长激光输出,如下图所示。目前已获得46.9 nm和69.8 nm激光的增益饱和输出,并实现了69.8 nm激光的双程放大。此外,采用26 kA的放电电流已获得46.9 nm激光的深度饱和输出,并正在开展更大电流下软X射线激光的研究工作。利用聚焦后的46.9 nm激光已开展烧蚀大能带隙材料的实验研究工作。多波长软X射线激光中远红外可调谐激光中远红外可调谐激光技术研究团队是国内最早开展中、长波红外激光技术研究的科研团队之一,团队责任教授为姚宝权教授(教育部新世纪优秀人才、黑龙江省杰出青年基金获得者)。针对国家对中、长波红外固体激光光源的重大应用需求,中远红外可调谐激光技术研究团队围绕中、长波激光光源功率提升、线宽压缩等相关核心问题开展研究工作,取得了多项标志性成果,研究水平跻身国际先进行列。高功率中红外固体激光器2μm稳频固体激光器3-5 μm中红外光学参量振荡器激光输出功率超过40 W(国际最高功率水平),研制的3-5 μm中红外固体激光光源产品已经获得应用。突破了高频率稳定性单纵模种子激光器功率提升、注入锁频固体激光器时序控制等关键技术,实现了1.6 μm和2 μm固体激光器脉冲单频激光输出,填补了1.6 μm和2 μm脉冲单频固体激光器领域的国内空白。相关的研究成果获黑龙江省自然科学一等奖。太赫兹成像太赫兹课题组利用2.52 THz、波长100 μm以上的连续太赫兹源,主要研究二维扫描及数字全息成像,如太赫兹二维点扫描透射成像、二维面阵透射扫描成像、二维共焦扫描成像、数字全息成像等。同时,还进行了有关太赫兹测定物体透射率、后向散射特性等的研究。课题组有特色的研究是太赫兹数字全息成像技术,包括全息成像及利用数学模型对全息成像反演重建。在实验中,离轴数字全息成像系统的分辨率可达0.3 mm,同轴数字全息成像系统的分辨率可达0.2 mm。课题组在Optics Letters、Applied Physics B、Applied Optics、J Infrared Milli Terahz Waves、《中国激光》、《光学学报》等期刊发表多篇论文,凭借对太赫兹成像的研究分别获得了国家自然科学基金、2011年高等学校博士学科点专项科研基金的扶持。注:取材于CIOP 2017同期活动“参观可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室”,该活动受到广大参会代表欢迎。来源:中国激光
2017-12-11
可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室:深耕光学 服务国家
邓宗全教授、谭久彬教授当选中国工程院院士
邓宗全,男,1956年10月生,民进中央常委,教授、博士生导师。邓宗全长期从事宇航空间机构与特种机器人的设计理论与技术研究,重点研究机械系统的极端环境适应性与高可靠服役问题。主持完成了多项国家航天与国防重大工程任务的分系统研制与关键技术攻关。在月球车移动系统与转移机构、月面采样作业机构、空间折展与锁解机构等方面取得重要研究成果,为“嫦娥三号”“嫦娥五号”探月工程等的机构创新应用做出重大贡献。作为第一完成人,获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步三等奖1项,获省部级一等奖3项;出版专著2部,发表SCI论文102篇,EI论文224篇,他引2473次,获授权发明专利81项;获高等学校教学名师奖、国家教学成果二等奖2项,培养博士39名;任国务院学位委员会机械学科评议组成员、教育部机械基础教学指导委员会主任,国家探月工程、载人登月、深空探测重大科技工程论证专家;在空间机构学创新研究与工程应用方面取得突出成就。谭久彬,男,1955年3月生,中共党员,教授、博士生导师。谭久彬是我国超精密仪器领域的学科带头人,长期从事高端装备制造中的超精密测量理论、技术和装备研究,取得了突破性贡献,成果填补多项国内空白,并在高端装备制造领域得到广泛应用。作为第一完成人,获国家技术发明奖一等奖1项,二等奖2项;获授权发明专利132项,其中国际发明专利21项;制定标准26项;出版专著3部,发表论文310余篇,其中SCI收录172篇,EI收录280篇,他引2578次。作为国际测量与仪器委员会常务委员和会议主席,组织国际精密工程测量与仪器领域系列学术会议9次;培养博士61名;创建哈工大超精密仪器研究所,建成超精密仪器研发基地和产业化基地;其团队为首批国防科技创新团队;任国家计量战略专家咨询委员会委员,国际测量与仪器委员会(ICMI)常务委员等职务;曾获全国先进工作者、全国优秀科技工作者、全国五一劳动奖章荣誉;研究成果推动了我国高端装备制造中超精密测量方向的发展。
2017-12-07
邓宗全教授、谭久彬教授当选中国工程院院士
工业和信息化部高校联盟成立
6月24日,工业和信息化部高校联盟成立大会暨2017部属高校教育事业发展高峰论坛在我校召开。工业和信息化部副部长、党组成员陈肇雄,黑龙江省委常委、宣传部长张效廉,黑龙江省副省长、党组成员胡亚枫,国家国防科技工业局副局长、党组成员,国家航天局副局长吴艳华等出席大会。部属7所高校代表共同在电子屏上按下标志着联盟正式启动的手印。我校当选联盟第一届轮值高校,陈肇雄为我校授旗。校党委书记王树权主持大会。校长周玉在会上宣读《关于成立工业和信息化部高校联盟的倡议》。 该联盟的成立是工业和信息化部所属7所高校在新时期、新形势下,深入贯彻落实习近平总书记关于高等教育的系列重要讲话精神和全国高校思想政治工作会议精神、切实履行好“为人民服务,为中国共产党治国理政服务,为巩固和发展中国特色社会主义制度服务,为改革开放和社会主义现代化建设服务”的重要举措,是统筹推进世界一流大学和一流学科建设、主动迎接新一轮技术革命与产业变革挑战的集体宣言,是主动服务军民融合深度发展、制造强国、航天强国等国家创新驱动发展战略的共同行动。联盟将秉持“政策研究、资源共享、改革创新、协同发展”的合作原则,通过建立有效合作机制,共享优质办学资源,共同推进世界一流大学和一流学科建设,共同引领高等教育改革和发展,共同培育经济社会转型发展动能,在实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴中国梦的历史进程中做出更大贡献。 备注:工信部所属7所高校哈尔滨工业大学、西北工业大学、哈尔滨工程大学、南京航空航天大学、南京理工大学、北京航空航天大学、北京理工大学
2017-06-27
工业和信息化部高校联盟成立
“神光-Ⅲ靶场光电及控制系统研制”团队入选国防科技工业十大创新人物(团队)
12月28日,国家国防科技工业局召开新闻发布会,发布2016年度国防科技工业十大新闻和十大创新人物(团队)。哈尔滨工业大学“神光-Ⅲ靶场光电及控制系统研制”团队入选十大创新人物(团队)。从20世纪90年代开始,我校不断追踪国际上聚变装置的设计和研制,逐渐形成了光学、机械、仪器跨学科的50余人研究团队。秉承“规格严格,功夫到家”的校训,“神光-Ⅲ靶场光电及控制系统研制”团队对大型激光装置相关基础理论和关键技术潜心研究,攻克了一个又一个难题,让神光-Ⅲ大型激光装置总体规模与水平达到亚洲第一、世界第二。该团队在国内首次实现激光全自动束靶耦合引导、在学术上率先提出了超洁净制造概念、研制出了国内首台KDP超精密飞刀铣削机床,获得发明专利60余项;先后承担国家自然科学基金重点项目2项、面上项目10余项。研究成果入选2015年度“中国高等学校十大科技进展”。在工程周期长、技术挑战性高的攻关中,团队形成了能坚守、善沟通、重协作、能战斗的具有哈工大特色的团队管理体制和机制,形成了“和谐神光、快乐神光、战斗神光”的特色文化。国防科技工业十大创新人物(团队)评选活动已经举办3届。此次国防科技工业十大创新人物(团队)共有5个团队、5名个人从全行业推荐的35个候选人物(团队)中脱颖而出、成功入选。来源:哈尔滨工业大学
2017-01-03
“神光-Ⅲ靶场光电及控制系统研制”团队入选国防科技工业十大创新人物(团队)
哈尔滨工业大学在一维有序半导体阵列构筑研究领域取得新进展
化工与化学学院杨敏副教授在一维有序钼基化合物纳米管阵列研究领域取得进展,研究成果发表于国际著名期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.,影响因子11.709)。文章第一作者为我校2016级博士生靳博文,杨敏为第一通讯作者,化工与化学学院为第一通讯单位。钼基化合物尤其是钼基氧化物和硫化物是在电化学和光电化学等应用领域极具潜力的功能材料。一维有序结构的纳米材料在电子传输性能、量子限域效应、比表面积和结构稳定性等方面具有独特优势。杨敏与德国爱尔朗根-纽伦堡大学合作,以电化学阳极氧化法首次合成了一维有序的MoO3纳米管阵列,通过H2S下的热处理构筑了一维有序的MoOx/MoS2核壳结构。这种核壳结构的纳米管阵列具有协同效应,电催化析氢和离子嵌入性能出色。本研究成果对电化学和光电化学等领域的基础和应用研究将起到积极的推进作用。据悉,杨敏自2011年从德国引进我校工作后,致力于一维半导体材料光电化学的研究,在《化学通讯》(Chem. Commun.)等国际期刊上发表了多篇相关论文。论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201605551/full来源:哈尔滨工业大学
2016-11-15
哈尔滨工业大学在一维有序半导体阵列构筑研究领域取得新进展
“紫丁香一号”卫星试验队“出征”荷兰
11月11日上午,“紫丁香一号”卫星试验队“出征”仪式在校举行。负责卫星总体设计兼测控的航天学院2015级博士研究生韦明川和试验队成员张冀鹞、吴凡、胡超然、冯田雨、阎菩提等将前往荷兰完成载荷集成和卫星交付工作。作为我校学生自主研发的科学与技术试验立方体卫星,“紫丁香一号”重约2千克,是标准的2U结构。卫星搭载了离子与中性粒子质谱仪、业余无线电转发器、低分辨率CMOS相机3个有效载荷,用于开展大气低热层组成研究、业余无线电转发通信与空间摄影任务。据悉,比利时冯卡门流体动力研究院联合欧空局等机构于2010年提出了QB50项目,将通过发射微小卫星,组网对目前人类尚未深入涉足的低热层(90到 300公里)进行研究,此外还将开展立方星编队飞行、太阳帆推进、太空垃圾清除、航天器再入返回等多项创新研究。该项目邀请全球高校参与,采用50颗立方体卫星组网,韦明川等人设计的“紫丁香一号”方案于2012年5月成功入选。“出征”前合影试验队和“紫丁香一号” 来源:哈尔滨工业大学
2016-11-15
“紫丁香一号”卫星试验队“出征”荷兰
马晶教授获何梁何利奖
2016年度“何梁何利奖”评选结果日前在京揭晓。我校航天学院马晶教授被授予“何梁何利基金科学与技术进步奖”,以表彰其为我国建立空间激光高速实时信息网络奠定了工程和技术基础。20 多年来,马晶教授团队用坚守与执着瞄准国际学术前沿,开拓我国卫星激光通信研究领域,成功进行了我国首次卫星激光通信空间试验,实现了星地激光链路快速捕获、稳定跟踪和高质量通信,标志着我国在空间高速信息传输这一航天高技术尖端领域走在了世界前列。2014年,马晶教授获得了代表我国发明创造最高水平的奖项——国家技术发明奖一等奖。2015年,他带领哈工大卫星激光通信创新团队又获首届国防科技创新团队奖。据了解,何梁何利基金由香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟于1994年创立,旨在奖励中国杰出科学家,促进祖国科学技术进步与创新。22年来,共遴选奖励1198位优秀科学家。获奖证书 来源:哈尔滨工业大学
2016-11-02
马晶教授获何梁何利奖
哈工大第十二期青年学者论坛暨第一届数理前沿论坛
由哈尔滨工业大学人事处主办,哈尔滨工业大学数理青年教师联合会承办的第十二期青年学者论坛暨第一届数理前沿论坛,将于2016年1月12日在哈尔滨工业大学活动中心召开。此次论坛由高会军教授、赵远教授和吴勃英教授担任论坛主席,共邀请18位J类及国家杰出青年基金获得者做主题报告,他们将与参会者共同分享光物理、量子物理、凝聚态物理、粒子物理、微分几何、偏微分方程、非线性优化及动力系统等相关领域的学术前沿成果。论坛将为青年学者科学研究取得新的超越创造条件,通过与成功的学者对话,开展学术交流,促进学科内外交叉。具体日程如下:一、开幕式时间:1月12日(星期二)8:00-8:30地点:活动中心214主持人:理学院院长 高会军教授二、物理分论坛分会场一报告地点:活动中心330报告时间:1月12日(星期二)时间报告题目报告人主持人08:30-09:30光学旋涡光场调控与应用袁小聪刘树田田浩09:30-10:30金属介电光子晶体器件胡小永10:40-11:40Atomic level manipulation in molecular beam epitaxy of III-nitride semiconductors王新强11:40-12:40冷原子与分子:物质量子态调控的过去现在与未来张卫平 分会场三报告地点:理学楼308报告时间:1月13日(星期三)时间报告题目报告人主持人15:00-16:00噪声环境下的量子直接通讯龙桂鲁</div
2016-01-14
哈工大第十二期青年学者论坛暨第一届数理前沿论坛
我系2015年获批国家自然科学基金12项
物理系2015年有33人申请国家自然科学基金项目资助,其中3人获得面上项目资助,9人获得青年项目资助,总计资助经费为414.5万元。 序号项目负责人项 目 名 称资助类别1刘树田超强耦合电路QED中的新奇物理过程及其在量子信息中的应用面上项目2王国利束缚态的理论研究面上项目3李伟奇II-VI族超原子双/多光子吸收特征的理论研究面上项目4郭爱敏DNA分子和蛋白质分子的自旋输运性质研究青年科学基金项目5姜越高激发开粲介子的产生和衰变研究青年科学基金项目6李均基于KNN单晶多铁异质结构的制备和电控微波谐振特性研究青年科学基金项目7骆素华基于聚合物纳米复合薄膜材料的全息光开关性能调控关键技术研究青年科学基金项目8应涛光晶格中超冷玻色气体的量子临界特性研究青年科学基金项目9于翠玲局域表面等离激元增强染料敏化太阳电池性能及机理研究青年科学基金项目10张冰强激光场中极性分子奇偶谐波辐射时间分辨的动力学研究青年科学基金项目11张思琦金属-电介质多层膜结构表面等离激元及PLZT铁电薄膜电光性能研究青年科学基金项目12孙承月(博士后)带电粒子辐照及应力耦合作用下聚酰亚胺材料损伤行为及变形机制研究青年科学基金项目 来源:哈工大物理系
2015-09-21
我系2015年获批国家自然科学基金12项
物理系举办“瞻仰洪晶先生雕像”纪念仪式
2015年6月8日上午,在纪念物理系成立30周年之际,数十位返校校友与在校师生在理学楼1楼大厅共同悼念物理系的创建者洪晶先生。上世纪50年代,赴美攻读博士学位的洪晶先生提前归国,被委派到哈工大担任物理教研室主任。仅仅几年时间,她探索出了适合新中国国情的工科技术大学的物理教育模式,成为国内其他高校争相效仿的样板。此后,又开创了中国工科大学物理学研究的先河。洪晶先生是哈工大物理学科的奠基人,是物理系的创建者。她所开辟的激光全息、激光红外、非线性光学等科研领域成为“首批光学国家重点学科”的优势方向。她培养出了东北地区第一个光学博士。她的学生吕跃广成为年轻的工程院院士,学生裴照宇成长为国防科工局探月与航天工程中心副主任。她的高尚师德与育人风范一直影响着物理系的全体教职员工。瞻仰仪式上,物理系教师代表、校友代表、在校生代表、77级物理师资班向洪晶先生雕像敬献花圈。老教师代表耿完桢教授,洪晶先生的学生代表陈历学教授,以及在校生代表纷纷发言,向洪晶先生雕像鞠躬并表达哀思。瞻仰仪式由物理系常务主任赵远主持。 来源:哈工大物理系
2015-08-15
物理系举办“瞻仰洪晶先生雕像”纪念仪式