一种基于差分技术的平衡光电探测器

    公开(公告)号:CN119573878A

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411753290.7

    申请日:2024-12-02

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及新型光电探测技术领域,具体涉及一种基于差分技术的平衡光电探测器。包括光电转换电路,一级运算放大电路,二级运算放大电路以及供电电路;光电转换电路中包含有两个串联的光电二极管,两个光电二极管之间设置有接地电阻,以构成偏置电路为所述光电二极管提供偏置电压;一级运算放大电路的输出端和所述二级运算放大电路的输入端连接构成差分放大电路;供电电路包括12v转5v电源电路和5v转‑5v电源电路,12v转5v电源电路与5v转‑5v电源电路之间分别设置有磁珠滤波器、π型低通滤波电路和并联电容滤波电路。本发明能够避免微弱信号提取过程中采用单端光电管所带来的暗计数影响,提高测量的精度与可靠性。

    一种基于傅里叶光谱和光栅光谱的超宽波段光谱椭偏结构

    公开(公告)号:CN116008189A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202211546608.5

    申请日:2022-12-05

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于光谱椭偏结构技术领域,具体涉及一种基于傅里叶光谱和光栅光谱的超宽波段光谱椭偏结构,包括近红外到中波红外波段起偏模块、深紫外到近红外波段起偏模块、样品台、检偏模块、轨道,所述近红外到中波红外波段起偏模块、深紫外到近红外波段起偏模块、样品台和检偏模块均设置在轨道上,所述轨道为环形轨道,所述近红外到中波红外波段起偏模块、深紫外到近红外波段起偏模块的光路方向上均设置有样品台,所述检偏模块设置在样品台的光路方向上。本发明针对不同的波段设置了不同的起偏检偏模块,可实现单次测量一个谱段,增大调制效率。并且本发明为检偏模块增加了轨道设计,使得本结构可以自动测量针对不同波段入射角透射或反射模式。

    一种基于Savart棱镜静态干涉成像型高温温度场探测装置

    公开(公告)号:CN115683385A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211311315.9

    申请日:2022-10-25

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于温度场探测技术领域,具体涉及一种基于Savart棱镜静态干涉成像型高温温度场探测装置,包括汇聚目标光线部分、反射镜、干涉成像部分和普通成像部分,所述反射镜设置在汇聚目标光线部分的光路方向上,所述反射镜的中间设置有一条狭缝,所述反射镜的狭缝的透射光路上设置有干涉成像部分,所述反射镜的反射光路上设置有普通成像部分。本发明通过Savart棱镜分光,然后让其在探测器上干涉,对于不同温度下干涉信号强度最低处的光程差具有较大的区分度,具有响应快、测量温度范围广、精度高等优点。并且本发明根据不同温度的干涉信号最低点分布差异,从而建立温度与干涉信号最低点的关系,省去了非接触被动测温的光谱测量过程,具有更快的响应流程。

    一种基于光栅反射与四台阶反射镜的位移传感器

    公开(公告)号:CN115682953A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211328871.7

    申请日:2022-10-27

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域,具体涉及一种基于光栅反射与四台阶反射镜的位移传感器,包括光源、半透半反镜、一维光栅、台阶反射镜和四象限探测器,所述半透半反镜设置在光源的光路方向上,所述一维光栅设置在半透半反镜的光路方向上,所述台阶反射镜设置在一维光栅的光路方向上,所述四象限探测器设置在半透半反镜的反射光路上。本发明利用纳米光栅自成像效应,通过检测半透半反镜输出光强的变化情况,实现光学信号的A、B相光学信号输出,进而减小电学细分的难度,实现高灵敏度的位移测量。并且本发明无需偏振片、半波片等附件光学元件,显著简化了测量结构、降低了器件成本,利于实现结构微型化与集成化应用。

    一种基于FPGA的高精度多路激光脉宽测量装置及方法

    公开(公告)号:CN112284529B

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202011166271.6

    申请日:2020-10-27

    Abstract: 本发明属于激光脉宽测量技术领域,具体涉及一种基于FPGA的高精度多路激光脉宽测量装置及方法,所述光电转换模块通过导线与放大电路连接,所述放大电路连接有微分电路,所述微分电路连接在FPGA‑TDC模块上,所述直流稳压供电分别与光电转换模块、放大电路、微分电路、FPGA‑TDC模块连接。本发明只采用6个滤光片加高速光电探测器组成脉宽探测装置来避免虚警、漏警引起的误判;本发明采用FPGA模块来实现高精度时间数字转换来实现激光脉宽的测量,并且可以使测量精度达到皮秒级别;本发明采用FPGA模块来同时控制6路高速光电探测器探测激光脉宽来降低激光测试系统的误测率,提高系统的可靠性。本发明用于对激光脉宽测量。

    一种基于四象限探测器和二维光栅的高精度激光告警装置

    公开(公告)号:CN112665532B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202011478501.2

    申请日:2020-12-15

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于激光告警技术领域,具体涉及一种基于四象限探测器和二维光栅的高精度激光告警装置,包括视场压缩系统、半透半反镜、角度粗测模块和角度精测模块,所述视场压缩系统的光路方向上设置有半透半反镜,所述半透半反镜的反射光路上设置角度粗测模块,所述半透半反镜的透射光路上设置有角度精测模块。所述第一后置镜头设置在半透半反镜的反射光路上,所述四象限探测器设置在第一后置镜头的光路方向上,所述四象限探测器通过导线与粗测控制及数据处理电路连接。相比较于现有技术,本发明突破传统激光告警的瓶颈,采用了四象限探测器与二维光栅,成本低且可以实现大视场和高的角度分辨率。本发明用于激光的告警。

    一种全穆勒矩阵椭偏仪的双电机自动变角系统结构

    公开(公告)号:CN114264616A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111580012.2

    申请日:2021-12-22

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于椭偏仪技术领域,具体涉及一种全穆勒矩阵椭偏仪的双电机自动变角系统结构,所述起偏臂整体结构设置在底板上,所述底板上设置有第一步进电机,所述第一步进电机上设置有检偏臂整体结构,所述检偏臂整体结构上设置有样品载物台结构。本发明采用卧式的结构方式,两臂的转轴处则基本不承受径向扭矩,仅提供角度旋转的扭矩即可,精度控制难度较低,且承载样品时去除了繁琐的真空吸附装置,采用了利用磁铁进行夹持样品的方式,结构简单,且易于实现。另外本发明是分别采用两个步进电机带动的检偏臂和样品台旋转,起偏臂固定,这种方式减小了起偏臂旋转时因抖动而造成的系统测量误差,极大地提高了穆勒矩阵椭偏仪的测量精度。

    一种基于二维光栅和四象限探测器的两轴加速度计结构

    公开(公告)号:CN110940830B

    公开(公告)日:2021-12-07

    申请号:CN201911273080.7

    申请日:2019-12-12

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于加速度计技术领域,具体涉及一种基于二维光栅和四象限探测器的两轴加速度计结构,包括上层结构、中层结构和下层结构,中层结构设置在上层结构与下层结构之间,上层结构的中部设置有二维光栅,中层结构的上设置有质量块,质量块上固定有玻璃基底,玻璃基底上固定有一维光栅,下层结构的中部设置有四象限探测器,二维光栅的顶部设置有激光器。本发明通过一层二维光栅和四象限的一维光栅实现的双轴加速度测量,较传统加速度计,提高了检测量程,同时,利用相错四分之一光栅周期的一维光栅实现两个相位差90°的A、B相信号,从而实现进一步的电学细分,提高了加速度计的灵敏度。本发明用于载体加速度的测量。

    一种基于单层光栅多次衍射的位移传感器

    公开(公告)号:CN111207674B

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202010050880.9

    申请日:2020-01-17

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域,具体涉及一种基于单层光栅多次衍射的位移传感器,激光器的直射光路上依次设置有偏振片和分光镜,第一反射镜、第二反射镜分别设置在分光镜的两侧,分光镜的与第一反射镜之间设置有半波片,两路光束分别经过第一反射镜、第二反射镜反射后垂直射入光栅上,光栅的一侧设置有两个第三反射镜,两路光束经光栅和两个第三反射镜多次衍射后通过四分之一波片射入偏振分光棱镜,第一探测器和第二探测器分别设置在偏振分光棱镜的分光方向上。本发明通过多次衍射的方法提高了位移测量灵敏度,且本发明通过优化光栅参数提高了光栅一级光衍射效率,实现了高对比度的信号输出。本发明用于位移的测量。

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