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[发明专利]原子跃迁基准的宽光谱多波长激光稳频系统及方法-CN202310857468.1在审
发明人：汪为;程学武;黄文涛;杨国韬;林鑫;杨勇;刘林美;郑金州;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H01S3/137 文献下载
摘要：本发明公开了原子跃迁基准的宽光谱多波长激光稳频系统，还公开了原子跃迁基准的宽光谱多波长激光稳频方法，采用饱和吸收光谱所获得的原子超精细结构的谱峰来实现激光的稳频，并通过激光倍频和频混，在不影响标定激光波长精度的情况下来实现多个激光波长对波长计长期稳定的校准。此外，通过校准后的波长计来对多个激光波长进行精确测量，并采用粗调和精调的分级反馈调节机制来实现多个激光波长的精确锁定。本发明克服波长计因环境变化而产生的测量波长漂移，提高波长计测量准确性，对于波长计长期稳定精准的运行以及对多激光波长的高精度稳频具有保障。
原子跃迁基准光谱波长激光系统方法

[发明专利]一种基于原子信道的全天时保密广播通信装置及方法-CN202310880395.8在审
发明人： 郑金州;杨勇;林鑫;程学武;季凯俊;王积勤;汪为;梁嘉明;刘林美;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H04B10/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于原子信道的全天时保密广播通信装置，第一CCD相机确定激光器发出的脉冲发射激光的实际指向，发射调节平台根据通信目标天空区域确定发射直线，发射调节平台将脉冲发射激光的实际指向调整到和发射直线一致，第二CCD相机获取接收望远镜的视场方向，接收调节平台根据通信目标天空区域确定接收直线，接收调节平台将接收望远镜的视场方向调整到和接收直线一致。本发明引入天球坐标系进行收发视场精准匹配，使得微弱信号也可以实现接收，同时增加原子滤光器滤除背景光噪声，大大提高信噪比，使得白天通信成为可能。另外因为天球坐标系的引入，可通过机动改变荧光共振区域使得难以侦测，从而实现保密广播通信。
一种基于原子信道天时保密广播通信装置方法

[发明专利]基于原子饱和吸收光谱的自动识别与激光波长锁频方法-CN202310756132.6在审
发明人：汪为;程学武;黄文涛;杨国韬;杨勇;林鑫;刘林美;郑金州;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H01S3/1115 文献下载
摘要：本发明公开了基于原子饱和吸收光谱的自动识别与激光波长锁频方法，确定可调谐种子激光器的输出波长值的范围和激光波长扫描区间宽度；遍历初始的激光波长扫描区间；确定激光波长扫描区间内是否存在原子的饱和吸收谱线；对饱和吸收谱峰进行识别；将激光波长锁定在饱和吸收谱峰处。本发明能自动实现原子饱和吸收谱线的识别，并能将激光频率自动锁定在原子饱和吸收谱线的谱峰处，并且能对锁频结果进行监测，自动弥补环境因素对激光器带来的输出波长不稳定产生的锁频位置漂移的影响。该方法具有无需人工值守，自动化程度高的特点，能极大的提升激光输出波长的稳定性。
基于原子饱和吸收光谱自动识别激光波长方法

[发明专利]一种单泡双向透射的双通道法拉第原子鉴频器-CN202011209899.X有效
发明人：杨勇;林鑫;季凯俊;郑金州;杨国韬;杜丽芳;程学武;王积勤;龚顺生;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01J1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种单泡双向透射的双通道法拉第原子鉴频器，包括第一偏振器、磁体、单路控温器、原子泡、第二偏振器、第一反射镜、偏振合束器、光电探测器、第二反射镜、第一半波片、第三反射镜、第四反射镜、第二半波片。本发明采用一个原子泡双向透射的方式，达到入射光的两个偏振分量都实现原子鉴频的双通道效果。入射光的两个偏振分量在同一个原子泡的同一个区域实现鉴频滤光，使得在克服偏振损耗、提高透射率的同时，彻底避免了磁场、温度等工作参数不一致的问题，保证了双通道法拉第原子鉴频器的光谱稳定性。
一种双向透射双通道法拉第原子鉴频器

[发明专利]一种天文定位的激光雷达的视场匹配装置及方法-CN202010528076.7有效
发明人：王积勤;杨勇;林鑫;龚博文;程学武;季凯俊;郑金州;刘林美;陈振威;龚顺生;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明公开了提供一种天文定位的激光雷达的视场匹配装置，包括计算机，还包括驱动器、角度调节架、激光器、反射镜、接收望远镜、分光镜、CCD相机、接收光纤和信号检测系统，还公开了一种天文定位的激光雷达的视场匹配方法，本发明通过激光光束方位的监测和调整，有利于提高激光雷达的数据反演精度，有效提高激光雷达数据连贯性，可适用于同轴或者离轴激光雷达系统，为激光雷达精准调节提供有效方案。
一种天文定位激光雷达视场匹配装置方法

[发明专利]一种多通道原子滤光昼夜自动切换装置-CN202110445426.8有效
发明人：王积勤;程学武;杨勇;林鑫;季凯俊;郑金州;尹宇阳;程雄;刘林美;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2021-04-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G01S17/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种多通道原子滤光昼夜自动切换装置，包括望远镜，还包括与望远镜对应的光纤、准直镜、原子滤光器、聚焦镜和光电探测器，原子滤光器设置在滑动平台上，电机驱动滑动平台移动至行程首端时，原子滤光器插入到准直镜与聚焦镜之间的光路，电机驱动滑动平台移动至行程尾端时，原子滤光器移出准直镜与聚焦镜之间的光路。本发明可以同时控制多路原子滤光器等高性能滤光系统的插入和移出，利用环境光电探测器对激光雷达接收望远镜周围光照环境进行实时监测，结合光照度阈值，实现了对激光雷达白天夜间两种工作模式的分辨，使得高灵敏的光电探测器能够得到有效地保护。
一种通道原子滤光昼夜自动切换装置

[发明专利]一种基于天气监测的激光雷达自动开关机装置及操作方法-CN202010580507.4有效
发明人：王积勤;程学武;杨国韬;林兆祥;毛飞跃;杨勇;林鑫;季凯俊;郑金州;杜丽芳;龚顺生;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01W1/10 文献下载
摘要：本发明专利提供了一种基于天气监测的激光雷达自动开关机装置，通过太阳辐射仪、广角相机、激光雷达综合获取激光雷达局地上空天气状况，包括云层形状、云层高度、云层厚度、太阳辐射强度等，引导自动开启天窗、开启激光器。同时利用广角相机对天空大范围云层的走势走向进行短期预测预报，本发明还公开了一种基于天气监测的激光雷达自动开关机装置的操作方法。本发明比当地值班人员根据卫星云图进行人工判断更准确可靠，提高了激光雷达的自动化程度，有利于激光雷达的推广应用。
一种基于天气监测激光雷达自动开关机装置操作方法

[发明专利]多脉冲激光延时可调的组合发射装置-CN202110636830.3在审
发明人：季凯俊;程学武;叶晖;尹宇阳;杨勇;王积勤;季凯杰;林鑫;刘林美;郑金州;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： H01S3/11 文献下载
摘要：本发明公开了多脉冲激光延时可调的组合发射装置，包括信号发生器、脉冲激光器和延时分光光路，延时分光光路包括第一分光镜、第二分光镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一半波片、以及第一偏振分束镜。通过延时分光光路，可以实单脉冲分离成多脉冲序列，不受激光自身重复频率的影响，不仅具有脉冲序列时间间隔精确可调，而且脉冲序列可实现同光路输出，有利于远距离同光束探测或者光束精确聚焦到同一目标点探测；此外，可以通过对延时分光光路进行扩展、以及多台脉冲激光器与多个延时分光光路组合获得更多脉冲序列、更多脉冲波形，为激光与物质相互作用获得快速精确的脉冲序列。
脉冲激光延时可调组合发射装置

[发明专利]基于GNSS信号的激光雷达的同步收发控制装置及方法-CN202110672320.1在审
发明人：尹宇阳;杨勇;郑金州;刘林美;林鑫;季凯俊;程学武;王积勤;李发泉 -专利权人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： G01S7/483 文献下载
摘要：本发明公开了基于GNSS信号的激光雷达的同步收发控制装置，包括激光雷达发射单元和激光雷达接收单元，激光雷达发射单元包括脉冲激光器、第一原子钟、第一时序控制器、第一控制电脑和第一GNSS模块，激光雷达接收单元包括接收望远镜、第二原子钟、第二时序控制器、第二控制电脑、激光雷达信号采集装置和第二GNSS模块，本发明还公开了基于GNSS信号的激光雷达的同步收发控制方法。本发明利用GNSS信号同步的激光雷达发射单元和激光雷达接收单元来控制脉冲激光的发射和回波信号的接收，并在此基础上解决了同一位置多台基于GNSS信号的激光雷达的同步收发控制装置同时工作时的信号串扰问题。
基于 gnss 信号激光雷达同步收发控制装置方法

[发明专利]基于转动拉曼-多普勒机制的风温探测激光雷达及方法-CN202110030088.1在审
发明人：李亚娟;杨勇;林鑫;季凯俊;王积勤;夏媛;张磊;程学武;郑金州;刘林美;李发泉 -专利权人：南京晓庄学院;中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了基于转动拉曼‑多普勒机制的风温探测激光雷达，包括单纵模脉冲激光器、第一分束镜、稳频器、扩束镜、转向镜、接收望远镜、光纤、准直镜、滤光片、第二分束镜、第三分束镜、第一鉴频器、第一会聚透镜、第一光电探测器、第二鉴频器、第二会聚透镜、第二光电探测器、第三会聚透镜、第三光电探测器、数据采集器和计算机。还公开了基于转动拉曼‑多普勒机制的风温探测方法，利用单支转动拉曼光谱的多普勒展宽和频移，实现低层大气温度、风场的同步探测。不受低空云、气溶胶等因素的影响，能同时实现低空温度、风场的探测，可以应用于大气科学研究和天气气象观测等领域。
基于转动多普勒机制探测激光雷达方法

[发明专利]一种多通道多类型激光功率同时监测的装置及方法-CN202010013332.9在审
发明人：闫文兵;杨勇;程学武;刘中正;王积勤;林鑫;季凯俊;宋沙磊;郑金州;李发泉 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2020-01-07 - 公布日： 2020-05-22 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种多通道多类型激光功率变化同时监测的装置，包括光学单元，光学单元为多个，还包括与光学单元的个数一一对应的光纤，各个光学单元均包括被测光源、分光片和光纤耦合镜，各个光纤的输出光端由光纤合束器束扎在一起，各个光纤的输出光端的端面在一个平面上形成光端端面阵列，光端端面阵列出射的各个被测光通过第一凸透镜变为平行光，再通过第二凸透镜聚焦后在二维阵列光电探测器的感光面上形成对应的光斑。本发明还公开了一种多通道多类型激光功率同时监测的方法，本发明光路间无串扰，使用方便。单个二维阵列光电探测器实现多路光源同时探测，探测一致性好。
一种通道类型激光功率同时监测装置方法

[发明专利]一种钠层层析观测激光雷达及观测方法-CN201911068819.0在审
发明人：季凯俊;程学武;杨国韬;闫文兵;季凯杰;杨勇;林鑫;刘林美;郑金州;李发泉 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2019-11-05 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种钠层层析观测激光雷达，包括脉冲激光器、反射镜、望远镜、准直镜、滤光片、分光片、第一聚焦镜、增强型电荷耦合器件、第二聚焦镜、光子计数卡和计算机。本发明还公开了一种钠层层析观测方法。本发明可同时实现对钠层垂直廓线的观测和不同高度钠层水平分布成像观测，即钠层三维层析探测。本发明具有探测精度高、探测参量多、时空分辨率高等特点，为钠层的精细结构观测研究提供有效手段和科学观测结果。
钠层探测观测聚焦镜电荷耦合器件脉冲激光器时空分辨率成像观测垂直廓线观测研究激光雷达精细结构科学观测水平分布有效手段反射镜分光片计数卡滤光片增强型准直镜光子望远镜参量层析三维计算机

[实用新型]一种小型化信标-CN201320446294.1有效
发明人： 郑金州;张东华;贺智轶;王媛 -专利权人：武汉中原电子集团有限公司
申请日： 2013-07-24 - 公布日： 2013-12-11 - 主分类号： G01S19/42 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种小型化信标，包括定位模块，还包括与定位模块连接的微处理器模块，微处理器模块依次通过调制发射模块、功率放大模块与LDS天线连接，微处理器模块还依次通过电源管理模块、充电电池与无线充电接收模块连接。本实用新型采用充电电池及无线充电方式可实现信标在非工作时间进行无线充电，确保在突发情况下电源是满电状态，提高信标在事故后的工作时间。采用非接触式充电，省去连接线缆，可实现外壳的全密封防水。采用LDS天线，能够有效避免了信标内部元器件的干扰，提高了信标空间的利用率，克服了通常外置天线体积大不易携带的问题。采用北斗定位模块实现人员定位，可有效的保证数据安全可靠。
一种小型化信标

[发明专利]VCSEL脉冲式精密驱动电流源-CN200810236795.0无效
发明人：云恩学;张奕;郑金州;顾思洪 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2008-12-12 - 公布日： 2009-05-20 - 主分类号： H03L7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种VCSEL脉冲式精密驱动电流源，它由数模转换电路、电压电流转换电路、高速模拟开关、FPGA组成，FPGA的I/O口与第一，二数模转换电路相连，第一数模转换电路与第一电压电流转换电路相连，第二数模转换电路与第二电压电流转换电路相连，第一、第二电压电流转换电路分别与高速模拟开关相连，高速模拟开关与FPGA相连。通过FPGA控制的高速模拟开关在两路精密电流之间切换，输出脉冲精密电流。该脉冲精密电流源同时具备可调谐激光波长、产生高速电流脉冲以及实现扫描激光波长与脉冲时序的精确同步功能。结构简单、体积小、易于调试、能精确量化控制，可应用在基于VCSEL的小型化脉冲式激光抽运原子频标和小型化Ramsey-CPT原子频标，及芯片级原子频标。
vcsel 脉冲精密驱动电流

[实用新型]一种基于电源芯片的温控器-CN200820066598.4无效
发明人：陈杰华;郑金州;刘朝阳 -专利权人：中国科学院武汉物理与数学研究所
申请日： 2008-04-22 - 公布日： 2009-01-21 - 主分类号： G05D23/24 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于电源芯片的温控器，它包括稳压电源、电源芯片，运算放大器、加热丝，稳压电源分别与电源芯片、开关二极管、电阻和电容相连。稳压二极管分别与运算放大器相连，稳压二极管分别与电阻、地线相接，稳压二极管与电容相连并接地，运算放大器与电阻相连，运算放大器分别与电源芯片及电位器相连，电源芯片分别与开关二极管、电阻相连，电源芯片分别与开关二极管、电容相连，电源芯片与运算放大器相连，电源芯片与电容相连，电源芯片接地，电源芯片分别与电感、电容相连，电源芯片与肖特基整流管相连，电感与加热丝的一端相连，电感分别与电容相连，加热丝的另一端接地。本实用新型结构简单，使用方便，自身功耗低。
一种基于电源芯片温控

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