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公开(公告)号：CN111855505B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202010643444.2
申请日：2020-07-07
IPC: G01N15/00
Abstract: 本发明公开了应用于真空光阱系统的微球团簇状态检测装置及检测方法。所述装置包括样品输入模块、光阱捕获模块、旋转探测分析模块。通过光阱模块捕获微粒时，理想情况是捕获单个微粒，但实际中经常捕获到多个微球团簇而成的非对称结构。当捕获到这种非对称结构的多微粒时，可利用圆偏光提供的自旋角动量使其在平衡点处实现旋转，从而改变捕获光的偏振状态，在功率谱上会出现表征其旋转的峰，通过旋转信号的分析可以对单球捕获的情况进行筛选。本发明在空气或真空等多种环境条件下，都能够对微球团簇状态进行检测，为稳定捕获单个微球提供重要的判断依据，规避反复捕获的情况，从而有效提高实验效率，具有重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN112747669A
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202011462254.7
申请日：2020-12-09
Abstract: 本发明公开了一种基于双频激光干涉对光镊系统微粒位移探测的装置。第一激光器发出第一光束，第一光束经过扩束准直系统后耦合到光纤耦合器中，第一光束经光纤耦合器出射的光束同时入射到凹面镜和照射到微粒上，经凹面镜反射回来的光束照射到微粒上，由凹面镜反射回来的光束形成捕获光束，捕获光束形成光阱对微粒进行捕获。本发明将双频激光干涉技术和凹面镜单光束光镊结合一起，通过测量光阱中微粒运动的多谱勒频移信息，并通过相位解调技术等获得微粒的位移信号，具有宽频带，测量精度高，抗干扰能力强，结构简单等优点。
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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
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN111061064B
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201911405562.3
申请日：2019-12-30
Abstract: 本发明公开了一种双光束光阱光束辅助对准装置和方法。置于光阱中心处，一对三角棱镜均为直角三角形，以各自的一侧直角边所在平面完整紧贴连接、以各自的另一侧直角边所在平面相互平行布置而形成平行四边形棱镜，平面反射镜水平且反射面朝上，另一侧直角边所在平面的其中一个固定紧贴布置于平面反射镜的一半侧，一对三角棱镜的斜边所在平面镀有半透半反射膜；一对四象限位置探测器水平布置于同一平面，位于平面反射镜和一对三角棱镜上方。本发明可简单有效辅助光阱光束的光学调整，提高光阱性能，为以光阱为核心部件的光力悬浮系统提供一个高效快速、方便一致性的调整方案。
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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
Abstract: 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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111816344A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010627958.9
申请日：2020-07-01
IPC: G21K1/00
Abstract: 本发明公开了一种同时操纵多个瑞利区低折射率微粒且高捕获效率的装置。激光器出射的光束通过扩束镜组扩束后进入透射式空间光调制器中，经阱位调节镜入射到双色分束镜上发生反射到高聚焦物镜后输出聚焦光，聚焦光入射到样品室中形成光阱并照射到样品室中的样品；样品室内装有众多微粒，照明灯照明穿过样品室照射到高聚焦物镜的焦点处，样品室内样品被聚焦光照射而产生的散射光再返回，成像在CCD探测器靶面。本发明控制透射式空间光调制器产生多位置光阱的正弦调制的高斯光束，得到新光强分布，在焦点区域范围内把高低折射率的微粒稳定捕获，而且能够同时实现对多微粒独立操控，并且通过选择正弦调制系数g来提高光阱梯度力，从而提高捕获效率。
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公开(公告)号：CN111816343A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010625873.7
申请日：2020-07-01
IPC: G21K1/00
Abstract: 本发明公开了一种利用正弦相位调制实现多位置光阱的装置。激光器发出激光束经扩束后反射到液晶型空间光调制器上，通过图形控制器的正弦相位调制加载到液晶型空间光调制器，液晶型空间光调制器对光束进行正弦相位调制处理得到调制后的正弦高斯光束并出射分为两路，一路依次经过反射镜输入第一高聚焦物镜入射到样品台；另一路经反射后输入第二高聚焦物镜聚焦后入射样品台，样品台上置有多个微粒，样品台附近设有探测器，探测器与计算机相连。本发明能够实现多位置的高精度、无损伤的光学捕获和远场操纵，能同时对多个位置的微粒进行捕获和控制，解决了传统光镊无法独立捕获多微粒的难题。
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公开(公告)号：CN117405029A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311405435.X
申请日：2023-10-27
IPC: G01B11/04
Abstract: 本发明公开了一种基于光镊的前向位移探测灵敏度的装置和方法。装置包括捕获透镜、微粒、收集透镜、汇聚透镜、中心遮挡装置、探测器；输入光经捕获透镜后形成光阱，光阱捕获微粒，微粒散射光和剩余捕获光再经收集透镜准直后通过汇聚透镜汇聚，然后通过中心遮挡装置实现调制，最终由探测器进行光电信号探测，得到微粒位移信息。本发明通过合理调整中心遮挡装置相对光束的位置，选择光束被遮挡区域的位置及大小，使探测系统探测得到的前向位移探测灵敏度达到最优值。本发明利用较为简单的方案实现光镊系统前向位移探测灵敏度的提升。
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公开(公告)号：CN113848382B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202111043115.5
申请日：2021-09-07
Abstract: 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(56)对比文件Shenghua Xua等.On the aggregationkinetics of two particles trapped in anoptical tweezers.Colloids and Surfaces A:Physicochem.2005,159-163.Xingfan Chen等.Displacement DetectionDecoupling in Counter-Propagating Dual-Beams Optical Tweezers with Large-SizedParticle.Sensors.2020,1-14.Zhenhai Fu等.Launch and capture of asingle particle in a pulse-laser-assisteddual-beam fiber-optic trap.OpticsCommunications.2018,103-109.
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公开(公告)号：CN117091510A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311330383.4
申请日：2023-10-16
Applicant: 之江实验室
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明公开了一种测量被悬浮透明介质微球位移的装置及方法。本发明利用周期信号发生器、调制激光器和光强调制器对聚焦激光光强的周期调制，使得微球简谐运动的谐振频率周期性变化，进而实现对施加在微球上的外界输入加速度信号进行周期调制，然后对四象限探测器输出的被悬浮微球位移测量信号进行解调，最终实现微球位移的测量。本发明的调制解调测量方案相对已有的直接测量方案，将微球位移测量信号和噪声调制至高频段，较大程度上抑制了激光光强和指向波动等低频误差的影响，提高了被悬浮微球位移的测量精度。
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