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公开(公告)号：CN114049980B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111098886.4
申请日：2021-09-18
IPC分类号： G21K1/00
摘要： 本发明公开了一种真空光镊中的新型微球起支系统和方法。真空腔内固定有柱状的包裹物质，包裹物质内均匀间隔固定包裹有多个微球，真空腔的腔壁上开设有透光光学窗口，真空腔外的起支激光透过透光光学窗口照射到包裹物质的末端，使得包裹物质吸热分解，释放出一个或多个微球。本发明利用包裹物质易分解的性质，通过起支激光对包裹物质加热分解释放微球，减小了对微球尺寸的限制；由于起支激光从真空腔外发出，避免了额外的连接，提高了环境的封闭性，减少了外界环境输入的干扰，有利于精密测量；本发明能较为精确地控制每次起支释放的微球数量，减少多余微球对真空腔的污染，增加起支次数，提高光镊捕获单个微球的成功率。
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公开(公告)号：CN115079737B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210860338.9
申请日：2022-07-22
摘要： 本发明公开了一种引力加速度调制装置及方法。引力加速度调制装置，包括微粒、调制模块、真空模块、捕获模块、探测模块；调制模块包括顺次相连的飞轮、旋转轴、联轴器、减速器、电机、三轴精密位移台、电机支座；其中电机通过减速器和联轴器带动飞轮周期性的相对位置运动，实现对力或加速度调制；真空模块用于提供超高真空环境；捕获模块利用磁场、光场或电场捕获微粒；探测模块用于探测微粒的运动信息；调制模块、捕获模块整体安装在真空模块内。本发明利用万有引力定力定律，免去质量误差带来的影响，设计了飞轮结构，可实现微粒信号的二倍频调制，避免了电机本身固有频率噪声的影响，实现对引力加速度标定，可应用在量子传感、精密测量等领域。
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公开(公告)号：CN111913230B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202010534366.2
申请日：2020-06-12
摘要： 本发明公开了一种基于真空光镊的绝对重力仪和测量方法。微纳粒子释放装置内装有微纳粒子，并位于激光光镊的上方，激光光镊中两束捕获光透射过各自的汇聚透镜后汇聚在交点，交点所在区域作为光阱捕获区，微纳粒子被两束捕获光稳定捕获在光阱捕获区；光学干涉仪和信号处理装置电连接，光学干涉仪对微纳粒子从光阱捕获区开始自由落体过程中实时测量位移并发送到信号处理装置，信号处理装置根据微纳粒子实时位移通过方法处理得到绝对重力加速度的测量值。本发明实时测量微纳小球在自由落体过程中的位移和时间实现绝对重力的测量，消除了环境空气干扰，可实现绝对重力加速度测量，改进了测量速度和效率。
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公开(公告)号：CN111750778B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010627938.1
申请日：2020-07-01
摘要： 本发明公开了一种基于双光镊系统的微粒位置探测精度提高方法。采用空间光相位调制器将激光调制成完全相同的两束，并通过高聚焦透镜形成相同的两个光阱，其中一路光阱捕获微球用于测量带噪声的微球位移信号，另一路光阱用于测量光阱中由于激光光源噪声、激光指向噪声、激光偏振噪声、光路振动噪声等噪声信号。本发明利用带噪声的微球信号与噪声信号通过光电平衡探测器转换为电信号，并通过差分后可得到微球位移的实际信号，提高探测精度。
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公开(公告)号：CN111398100A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201910965695.X
申请日：2019-10-12
摘要： 本发明公开了一种利用光阱测量微粒光吸收特性的方法及装置。利用光阱稳定悬浮待测微粒，然后对捕获势阱中的待测微粒施加一束激发光束和一束探测光束，利用探测器收集经过微粒之后的探测光束；待测微粒吸收激发光束被瞬间加热，产生热透镜效应，对探测光束的折射发生变化，从而改变探测器上接收到的热光信号；根据热光信号的变化可解算出待测微粒对激发光束的光吸收特性；改变激发光束的波长进行测量，可得到在该波段内的光吸收特性谱。装置包括捕获光阱模块、激发探测模块和控制模块。本发明采用光学非接触式的方法测量微量样品的光吸收特性，测量精度高，响应速度快；可在光阱中原位测量微粒的光吸收特性，实时筛选出光吸收特性良好的微粒样品。
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公开(公告)号：CN117331135A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311201905.0
申请日：2023-09-18
摘要： 本发明公开了一种基于透明介质微球在光学驻波中自由下落的绝对重力仪装置及方法。本发明利用激光搭建沿着竖直方向的驻波光路，其中驻波一端光束入射至光强探测器。再将透明介质微球在势阱中悬浮，关闭势阱使微球在驻波中自由下落。微球反复通过波节位置时，光强探测器接收周期性变化信号，从而实时测量微球位移，计算出下落的加速度值，然后开启势阱将微球拉升回原释放点重复下落。相比于传统重力仪中的棱镜落体，本发明中的微球落体拉回释放点耗时短，测量带宽高。并且在减速过程中没有碰撞损耗，测量寿命长。微球可批量制造，体积小而加工难度相对低。总之，本发明提供了一种高测量带宽、小型化和低成本的绝对重力仪方法和装置。
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公开(公告)号：CN113380436B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202110468911.7
申请日：2021-04-28
IPC分类号： G21K1/00
摘要： 本发明公开了一种真空光镊系统中频率可调的稳定旋转装置及使用方法。本发明包括真空腔、微纳粒子、激光源、物镜、偏振控制装置；物镜和微纳粒子放置在真空腔中，激光源、偏振控制装置、物镜和微纳粒子沿光线方向依次设置；偏振控制装置包括第一半波片、偏振分光镜、第二半波片、电光调制器和四分之一波片；第一半波片、偏振分光镜、第二半波片、电光调制器和四分之一波片沿光线方向依次设置。本发明利用电光调制器对光束偏振的调制作用，结合线偏振光与各向异性极化率微纳粒子的相互作用特性，实现在真空光镊系统中操控微纳粒子以设定的频率稳定旋转的功能。
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公开(公告)号：CN111290041A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010197933.X
申请日：2020-03-19
IPC分类号： G01V8/10
摘要： 本发明公开了一种利用电光调制器比例补偿抑制光源强度噪声的方法和装置。利用光分束器件将光源输出按比例分束，形成一对高功率和低功率光束，对高功率光束进行采样，获取光强波动信息，通过信号处理模块将调制信号加载至电光调制器，以调制低功率光束的光强波动，以产生与高功率光束强度相同、相位差为180度的光信号，最后与高功率光束合束输出，从而达到抑制输出光光强波动的效果。本发明克服了电光调制器功率阈值低的缺点，实现了大功率激光器在强度噪声抑制，成本低，易于应用实施。
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公开(公告)号：CN110595151A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910889421.7
申请日：2019-09-19
摘要： 本发明公开了一种利用自聚焦光纤形成光阱并且冷却微粒的方法及装置。自聚焦光纤出射捕获光，形成光阱；从垂直于光纤光轴的方向收集微粒的散射光，解析出微粒在三个正交方向上的运动信息；基于该运动信息冷却微粒的质心运动。该装置包括捕获光阱模块、运动探测模块和反馈冷却模块。本发明可提高微粒对捕获光的散射效率，增大光阱中稳定捕获点与光纤端面的间距；将高时间分辨率的光电探测器与光纤光阱结合，解决传统光纤光阱无法冷却微粒质心运动的难题；施加冷却方案后的光纤光阱，可在高真空环境下稳定悬浮微粒，最终提高光纤光阱测量装置的探测灵敏度和系统集成度。
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公开(公告)号：CN114624153B
公开(公告)日：2022-10-21
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。
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