基于电场力激励的频率特性测试方法及光镊系统

    公开(公告)号:CN113848382A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111043115.5

    申请日:2021-09-07

    IPC分类号: G01R23/02 G01M11/02

    摘要: 本发明公开了一种基于电场力激励的频率特性测试方法及光镊系统。方法步骤为:对光镊系统施加正弦电压,若微纳粒子运动,则微纳粒子带电;若微纳粒子不动,则用空气电离法使微纳粒子带电,带电的微纳粒子产生位移,获取输入幅度和输入相位;对带电微纳粒子施加不同频率的正弦电场,获取多个输出幅度和输出相位,计算多个归一化幅频响应值及相频响应值并绘制曲线,得出幅频响应特征和相频响应特征,进而测试出光镊系统的频率特性;光镊系统中的对射双光束通过两个聚焦透镜会聚形成光阱,光阱中心处稳定捕获一个微纳粒子。本发明由粒子移动产生光镊系统的频谱,用于光镊系统的整个工作频率范围内频率特性的精密测量。

    一种光阱微粒的起支方法及装置

    公开(公告)号:CN112509724A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202110144829.9

    申请日:2021-02-03

    IPC分类号: G21K1/00

    摘要: 本发明提出了一种光阱微粒的起支方法及装置。光阱微粒的起支方法,将样品微粒的悬浮液通过雾化器雾化成微小液滴;液滴通过导流管进入到光阱捕获区域;通过加热导流管使液滴中的溶剂挥发后残留样品微粒;在导流管上端的气流接口引入干燥气流,通过流速控制样品微粒从导流管下端出射的运动速度;导流管的下端出口收缩,其内径尺寸略大于光阱有效捕获区域的特征尺寸,小于微小液滴的特征尺寸,可使单个分散悬浮微粒通过而不让单个悬浮液滴通过。光阱微粒的起支装置,包括雾化器、导流管、气流装置、光阱。本发明可直接将微粒投送到光阱的有效捕获区域,提高光阱起支效率的同时,避免光阱捕获多个微粒的情况,解决杂质微粒污染光阱系统的问题。

    一种用于双光束光阱中反馈冷却微粒的装置及方法

    公开(公告)号:CN112485163A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011310074.7

    申请日:2020-11-20

    IPC分类号: G01N15/00 G01B11/02 G01B11/00

    摘要: 本发明公开了一种用于双光束光阱中反馈冷却微粒的装置及方法。光源出射的光经分束器分为两束捕获光,一束捕获光经透镜聚焦作为探测光,另一束捕获光经过光功率调制器、光束方向调节模块后再被透镜聚焦参与捕获,捕获同时用以反馈冷却捕获的微粒;微粒位移探测模块接收通过光阱后的捕获光,提取位移信息并发送给信号处理模块,信号处理模块接收分析后通过光束方向调节模块和光功率调制器调节,使微粒回到平衡位置,抑制微粒的运动,达到冷却微粒的目的。本发明首次提出利用单台激光器实现大尺寸微粒的捕获、探测、冷却的方法,大大简化了双光束光阱中冷却微粒的光路结构,避免了复杂结构对探测带来的额外噪声影响,缩减了系统体积,具有实际应用价值。

    一种测量光场分布的方法及装置

    公开(公告)号:CN111551250B

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010667605.1

    申请日:2020-07-13

    IPC分类号: G01J1/42 G01J1/02 G01J1/04

    摘要: 本发明公开了一种测量光场分布的方法及装置。利用光阱稳定悬浮微粒,移动光阱使微粒靠近待测光场,利用光电探测器收集微粒在待测光场的三维空间中不同位置的散射光信号,根据散射光强与该位置的光强成正比解算出待测光场的光场分布。测量光场分布的装置,包括激光器、捕获光路、微粒、光电探测器、控制系统和上位机;激光器出射激光,经过捕获光路,出射高度聚焦的捕获光B,形成光阱,捕获微粒;微粒在待测光场A中的某个位置,散射光C被光电探测器收集;光电探测器将散射光信号上传到上位机;上位机根据不同位置处获取的散射光信号解算出待测光场A的光场分布。本发明可精确获得光场的三维光强分布,将光场测量的空间分辨率提升到纳米量级。

    实现介观微粒双轴量子基态冷却的系统及其方法

    公开(公告)号:CN117253643A

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202311230294.2

    申请日:2023-09-22

    IPC分类号: G21K1/00

    摘要: 本申请提供一种实现介观微粒双轴量子基态冷却的系统及其方法。该系统包括光源模块、捕获光模块、移频模块、锁频模块、锁腔模块及真空腔模块。真空腔模块包括在垂直于光传输方向的平面内垂直放置的第一和第二F‑P腔及光悬浮纳米微粒。光源模块用于提供窄线宽激光。捕获光模块用于产生具有频率分离且偏振相互垂直的两束捕获光并合束输入至真空腔体中形成紧聚焦光阱,用于捕获纳米微粒。移频模块用于对激光进行调制和移频,产生带有调制边带的两束激光,分别作为锁频模块和锁腔模块的输入激光。锁频模块用于利用锁频技术将移频后的激光频率锁定在第一F‑P腔的共振频率处。锁腔模块用于将第二F‑P腔的腔长锁定于锁频激光进行过移频的频率处。

    一种光学滤波装置及光功率稳定系统

    公开(公告)号:CN116931151A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310670000.1

    申请日:2023-06-07

    IPC分类号: G02B5/28 G02B26/00

    摘要: 本发明涉及一种光学滤波装置及光功率稳定系统,包括支撑座、前腔镜、后腔镜和压电驱动器;所述前腔镜和所述后腔镜均可拆式安装于所述支撑座上,所述支撑座上设有沿第一方向延伸的腔体,所述前腔镜和所述后腔镜沿第一方向相对设置在所述腔体内以形成f‑p谐振腔;所述压电驱动器传动至所述前腔镜和所述后腔镜中的至少一者,以控制其沿第一方向进行移动。前腔镜和后腔镜均可拆式安装于支撑座上,即前腔镜和后腔镜能够被替换,以通过不同能量反射率的前腔镜和后腔镜组成f‑p谐振腔,利用能量反射率的变化,对f‑p谐振腔的滤波能力进行补充,从而增加f‑p谐振腔的滤波能力。

    一种基于毛细玻璃管装载的微粒转移悬浮方法及装置

    公开(公告)号:CN115938634B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310237271.8

    申请日:2023-03-13

    IPC分类号: G21K1/00

    摘要: 本发明公开了一种基于毛细玻璃管装载的微粒转移悬浮方法及装置。本发明在毛细管前端装载上微粒,利用线性位移台将毛细管固定并移动至势阱附近,利用细线将微粒推出毛细管,微粒被势阱力捕获并实现悬浮。本发明解决了直径在数十微米至数百微米范围的微粒无法通过喷雾法和振动脱附下落法实现转移悬浮的问题,转移悬浮成功率大于90%,避免了镊子夹持转移方法对微粒的损伤和势阱附近物体与镊子尖端产生空间干涉的问题。将装载微粒的毛细管前端置于光学显微镜下,可精确观测和筛选待悬浮的单个微粒的内部均匀性、面型和尺寸等参数。

    一种基于压电材料的精密光偏振控制器

    公开(公告)号:CN115933157A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211577640.X

    申请日:2022-12-09

    IPC分类号: G02B26/00 G02B27/28

    摘要: 本发明公开了一种基于压电材料的精密光偏振控制器,包括压电驱动单元、机械传动单元、偏振单元;所述的压电驱动单元,用于使压电元件按照压电信号产生伸长运动;并反馈偏振元件的旋转角度;机械传动单元,用于将压电驱动单元输出的伸长运动传送到偏振单元;偏振单元,包括偏振元件;用于接收输入光束,并输出横向偏振光束。压电陶瓷元器件具有随外部电场信号的变化而变化的特性,通过传动机构将伸长运动转化为旋转运动,可实现偏振片不大于0.2角秒的旋转;输入电场形式可控,可以实现伸长量与时间的函数关系,最终实现光偏振的旋转效应对光动量等效应的影响。本发明可为后续光偏振在时空领域的微尺度科学研究提供了一种经济实用的方案。

    基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置

    公开(公告)号:CN114624153A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210525423.X

    申请日:2022-05-16

    IPC分类号: G01N15/02

    摘要: 本发明公开了一种基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置。所述的方法,1)利用光阱捕获并悬浮真空腔中的微粒;2)将锥形光纤的束腰部分靠近该微粒,利用倏逝场将入射光耦合进入捕获的微粒,调整入射光的波长,使微粒达到回音壁谐振模式;3)根据光学回音壁谐振模式的形成条件公式,计算得到谐振腔的半径r;4)根据透射光谱的模式劈裂,计算出微粒的偏心率Ɛ。所述的装置真空光镊装置的基础上,增加了可调谐激光器和锥形光纤,可以在不改变原有悬浮微粒的状态下形成回音壁谐振模式,实现了真空光阱悬浮颗粒半径的原位检测。本发明原位、无损、非接触式、高精度,简化了步骤,结果准确可靠。