他協(xié)助建成了國內(nèi)首個原位測試儀器產(chǎn)業(yè)化基地，并不斷推動傳統(tǒng)材料試驗技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級，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，并制定了原位測試儀器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過應(yīng)用其共同開發(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)和中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會評價他參與的工作具有獨創(chuàng)性和國際領(lǐng)先水平。
他首次實現(xiàn)了微波重頻的集成微腔光梳并將技術(shù)應(yīng)用于精密光譜測量中，推動芯片級微型光梳的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。
光學(xué)頻率梳是實現(xiàn)光學(xué)精密測量的重要器件，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究、國民生產(chǎn)和國防軍事等眾多領(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，只能在實驗室條件下工作，難以應(yīng)用于復(fù)雜的實際場景中。
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，并以此為平臺開展了芯片級的微型光梳（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。
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上實現(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)用于實時監(jiān)測痕量化學(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程中，楊起帆還開發(fā)了低損耗光子芯片，可廣泛應(yīng)用于量子計算芯片、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。
他通過一系列全光譜發(fā)光與探測的開創(chuàng)性研究，發(fā)明了世界上最小的光譜儀和波長最寬的可調(diào)諧納米激光器。
光譜檢測在化學(xué)分析、食品檢測、生物檢測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)光譜檢測設(shè)備體積龐大、價格昂貴，然而減小其內(nèi)部元件的尺寸又會導(dǎo)致其性能顯著下降，因此光譜檢測設(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)對這些挑戰(zhàn)，浙江大學(xué)研究員楊宗銀開創(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，楊宗銀還開創(chuàng)性地將漸變半導(dǎo)體材料作為激光器的可變增益材料，發(fā)明了目前世界上波長最寬的可調(diào)諧納米激光器。
她利用量子技術(shù)提升引力波探測儀的靈敏度，將量子力學(xué)現(xiàn)象首次帶到了宏觀人類尺度。
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，實現(xiàn)了壓縮真空態(tài)在高新 LIGO 探測儀中的首次使用，這大大提升了探測儀的靈敏度——50 赫茲以上可達(dá) 1.4 倍（即 3 分貝），并使得高新 LIGO 在其第三次觀測運(yùn)行中提升了 50% 的預(yù)期探測速率，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，通過將高強(qiáng)度壓縮真空態(tài)注入至高新 LIGO 探測儀，于皓存首次直接觀測到了 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尺度上依然成立。接下來，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），于皓存實現(xiàn)了室溫下千克級反射鏡位移測量中突破 “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）在引力波探測儀中的首次實際應(yīng)用。
信息來源：DeepTech
