他協(xié)助建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)原位測(cè)試儀器產(chǎn)業(yè)化基地，并不斷推動(dòng)傳統(tǒng)材料試驗(yàn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，助力提升了核工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域材料的穩(wěn)定性和可靠性，并制定了原位測(cè)試儀器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)應(yīng)用其共同開(kāi)發(fā)的技術(shù)和儀器，相關(guān)企業(yè)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。中央人民政府官網(wǎng)和中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)評(píng)價(jià)他參與的工作具有獨(dú)創(chuàng)性和國(guó)際領(lǐng)先水平。
他首次實(shí)現(xiàn)了微波重頻的集成微腔光梳并將技術(shù)應(yīng)用于精密光譜測(cè)量中，推動(dòng)芯片級(jí)微型光梳的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。
光學(xué)頻率梳是實(shí)現(xiàn)光學(xué)精密測(cè)量的重要器件，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究、國(guó)民生產(chǎn)和國(guó)防軍事等眾多領(lǐng)域，是光學(xué)領(lǐng)域目前最火熱的研究方向之一。然而傳統(tǒng)光梳受到體積、能耗、成本等限制，只能在實(shí)驗(yàn)室條件下工作，難以應(yīng)用于復(fù)雜的實(shí)際場(chǎng)景中。
為了解決這些難題，北京大學(xué)物理學(xué)院助理教授楊起帆致力于高品質(zhì)因子非線性光學(xué)微腔的研究，并以此為平臺(tái)開(kāi)展了芯片級(jí)的微型光梳（又名集成微腔光梳）的研究，其工作主要圍繞集成微腔光梳的器件與應(yīng)用兩方面展開(kāi)。
在器件層面，楊起帆首次在二氧化硅、鈮酸鋰、薄層氮化硅等多種材料平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了鎖模的微腔光梳，包括首次在芯片上產(chǎn)生微波重頻的光梳。在應(yīng)用層面，他首次搭建了基于集成微腔光梳的雙光梳系統(tǒng)，并應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)痕量化學(xué)物質(zhì)，其靈敏度、分辨率、采樣速度等均遠(yuǎn)超其他的微型光譜儀。
在研究集成光梳的過(guò)程中，楊起帆還開(kāi)發(fā)了低損耗光子芯片，可廣泛應(yīng)用于量子計(jì)算芯片、高功率光學(xué)芯片等設(shè)備上，在通訊行業(yè)、精密制造行業(yè)等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力。
他通過(guò)一系列全光譜發(fā)光與探測(cè)的開(kāi)創(chuàng)性研究，發(fā)明了世界上最小的光譜儀和波長(zhǎng)最寬的可調(diào)諧納米激光器。
光譜檢測(cè)在化學(xué)分析、食品檢測(cè)、生物檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)光譜檢測(cè)設(shè)備體積龐大、價(jià)格昂貴，然而減小其內(nèi)部元件的尺寸又會(huì)導(dǎo)致其性能顯著下降，因此光譜檢測(cè)設(shè)備的微型化是目前科技界面臨的重大技術(shù)挑戰(zhàn)之一。
為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，浙江大學(xué)研究員楊宗銀開(kāi)創(chuàng)了基于帶隙漸變半導(dǎo)體材料的全光譜發(fā)光與探測(cè)的一系列理論、方法和工藝，發(fā)明了目前世界上最小的光譜儀。
該光譜儀用半導(dǎo)體納米材料替代了傳統(tǒng)光譜儀中用到的光柵、探測(cè)器陣列和準(zhǔn)直光路等大元件，采用了世界首創(chuàng)的集分光和探測(cè)于一體的光譜儀微型化技術(shù)方案。核心器件尺寸僅有幾十微米，比頭發(fā)絲的直徑還小，而且兼具高性能和低成本的特性，為納米材料在微型光譜儀中的應(yīng)用鋪平了道路。
此外，楊宗銀還開(kāi)創(chuàng)性地將漸變半導(dǎo)體材料作為激光器的可變?cè)鲆娌牧?，發(fā)明了目前世界上波長(zhǎng)最寬的可調(diào)諧納米激光器。
她利用量子技術(shù)提升引力波探測(cè)儀的靈敏度，將量子力學(xué)現(xiàn)象首次帶到了宏觀人類(lèi)尺度。
2017 年至 2019 年，于皓存帶領(lǐng)了壓縮真空態(tài)在高新 LIGO 中的安裝及啟用工作，實(shí)現(xiàn)了壓縮真空態(tài)在高新 LIGO 探測(cè)儀中的首次使用，這大大提升了探測(cè)儀的靈敏度——50 赫茲以上可達(dá) 1.4 倍（即 3 分貝），并使得高新 LIGO 在其第三次觀測(cè)運(yùn)行中提升了 50% 的預(yù)期探測(cè)速率，將事件捕捉頻率從每月提升至每周都能發(fā)現(xiàn)引力波。
2020 年，通過(guò)將高強(qiáng)度壓縮真空態(tài)注入至高新 LIGO 探測(cè)儀，于皓存首次直接觀測(cè)到了 200 千瓦激光在 40 千克反射鏡上所產(chǎn)生的量子輻射壓力噪聲效應(yīng)（QRPN）。這證明了量子反作用和海森堡不確定性原理在宏觀人類(lèi)尺度上依然成立。接下來(lái)，利用高新 LIGO 中強(qiáng)光力系統(tǒng)耦合所產(chǎn)生的量子關(guān)聯(lián)（quantum correlation），于皓存實(shí)現(xiàn)了室溫下千克級(jí)反射鏡位移測(cè)量中突破 “標(biāo)準(zhǔn)量子極限”（SQL）的量子噪聲，這是“量子非破壞技術(shù)”（quantum nondemolition technique）在引力波探測(cè)儀中的首次實(shí)際應(yīng)用。
信息來(lái)源：DeepTech
