公开(公告)号：CN112491233A

公开(公告)日：2021-03-12

申请号：CN202011454522.0

申请日：2020-12-10

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 金丽 ,  罗戴钟 ,  武绍宽 ,  张瑞 ,  辛晨光 ,  李孟委

IPC: H02K35/02

Abstract: 本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种基于电磁感应原理的MEMS三轴能量收集器，包括上层结构和下层结构，所述上层结构设置在下层结构的上方，所述上层结构包括支撑框架、面内振动结构、离面振动结构，所述面内振动结构、离面振动结构设置在支撑框架上，所述下层结构包括磁体基座、第一永磁体、第二永磁体，所述第一永磁体、第二永磁体均镶嵌在磁体基座内。本发明提出的三轴能量收集器利用电磁感应原理收集环境中的振动能，并且环境适应性极强，能为各种无线传感网络提供必要的能源，具有结构简单、加工方便、易集成、效率高、寿命长等优点。本发明用于能量的收集。

公开(公告)号：CN112082490A

公开(公告)日：2020-12-15

申请号：CN202011129953.X

申请日：2020-10-21

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  李孟委 ,  亓杰 ,  张瑞 ,  金丽

IPC: G01B11/02

Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域，具体涉及一种基于Talbot像和COMS相机结构的位移传感器，包括光源、凸透镜、光栅、COMS相机，所述光源设置在凸透镜的焦点处，所述光源发出的散射光通过凸透镜后成为平行光束，所述平行光束的光路方向上设置有光栅，所述平行光束经光栅发生衍射干涉，所述平行光束在光栅后形成Talbot像，所述COMS相机设置在任一级的Talbot像上；本发明通过光学设计使光源位移与Talbot像周期相结合，通过COMS相机对Talbot像周期进行测量进而实现对光源位移的测量，实现位移信号输出，仅使用光源、凸透镜、光栅、COMS相机器件，结构较为简单；同时，通过对Talbot像周期的测量也可实现对光源的准直，进而提高定位精度。本发明用于光微位移的测量。

公开(公告)号：CN112082490B

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202011129953.X

申请日：2020-10-21

Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院 ,  中北大学

Inventor： 辛晨光 ,  李孟委 ,  亓杰 ,  张瑞 ,  金丽

IPC: G01B11/02

Abstract: 本发明属于位移传感器技术领域，具体涉及一种基于Talbot像和COMS相机结构的位移传感器，包括光源、凸透镜、光栅、COMS相机，所述光源设置在凸透镜的焦点处，所述光源发出的散射光通过凸透镜后成为平行光束，所述平行光束的光路方向上设置有光栅，所述平行光束经光栅发生衍射干涉，所述平行光束在光栅后形成Talbot像，所述COMS相机设置在任一级的Talbot像上；本发明通过光学设计使光源位移与Talbot像周期相结合，通过COMS相机对Talbot像周期进行测量进而实现对光源位移的测量，实现位移信号输出，仅使用光源、凸透镜、光栅、COMS相机器件，结构较为简单；同时，通过对Talbot像周期的测量也可实现对光源的准直，进而提高定位精度。本发明用于光微位移的测量。

公开(公告)号：CN114609049B

公开(公告)日：2024-10-25

申请号：CN202210242500.0

申请日：2022-03-11

Applicant: 中北大学

Inventor： 张瑞 ,  齐姣 ,  薛鹏 ,  易进 ,  王志斌 ,  李孟委

IPC: G01N21/21 ,  G01N21/01 ,  G01B11/06

Abstract: 本发明属于椭偏测量装置技术领域，具体涉及一种微秒级快轴可调弹光调制超高速广义椭偏测量装置，包括起偏臂、检偏臂和样本台，所述起偏臂的光路方向上依次设置有检偏臂、样本台；所述起偏臂包括光源、起偏器和第一快轴可调圆形弹光调制器，所述光源的光路方向上依次设置有起偏器、第一快轴可调圆形弹光调制器，所述第一快轴可调圆形弹光调制器的光路方向上设置有样本台。本发明采用的椭偏测量方法具有单次测量、测量精度高、标定简单、光谱范围宽等优点。本发明提出的测量装置，较机械旋转速度可提高3‑4个数量级，采用的45°双驱动快轴可调圆形弹光调制器具有光谱范围宽、调制速度快、稳定性高等优质的偏振调制性能。

公开(公告)号：CN117553690A

公开(公告)日：2024-02-13

申请号：CN202311655464.1

申请日：2023-12-05

Applicant: 中北大学

Inventor： 张瑞 ,  王志斌 ,  解琨阳 ,  薛鹏 ,  王耀利

IPC: G01B11/02

Abstract: 本发明属于位移测量技术领域，具体涉及一种基于谐振式调制的位移测量精度提高方法及系统，包括下列步骤：计算光源经过整个系统到达光电探测器去掉直流信号的调制电信号，按第一类Bessel函数展开；谐振式位移振动器调制频率为参考信号，计算锁相放大一倍频、二倍频、三倍频、四倍频信号幅值；计算电位移驱动器的位移幅值，从而计算被测位移被测位移。本发明通过锁相一倍频信号幅值、二倍频信号幅值、三倍频信号幅值和四倍频信号幅值，可消除激光光强波动影响及谐振式位移振动器调制幅值不稳定导致位移测量精度下降问题。并且本发明消除光源光强波动、谐振式位移振动器的位移幅值不稳定、各类噪声等对位移测量精度下降问题，提高位移测量精度。

公开(公告)号：CN115752719A

公开(公告)日：2023-03-07

申请号：CN202211458972.6

申请日：2022-11-17

Applicant: 中北大学

Inventor： 张瑞 ,  杨帅 ,  李晓 ,  王志斌 ,  李孟委

IPC: G01J1/42 ,  G01J1/04

Abstract: 本发明属于激光告警装置技术领域，具体涉及一种双目强弱激光同时探测的星载高精度激光告警装置，包括遮光罩、接受窗口、损伤类激光告警模块、致盲类激光告警模块、控制及数据处理模块，所述遮光罩的一侧设置有接受窗口，所述接受窗口的光路方向上分别设置有损伤类激光告警模块和致盲类激光告警模块，所述损伤类激光告警模块和致盲类激光告警模块均电性连接在控制及数据处理模块上。本发明通过强激光探测模块添加反射式光学衰减方式，实现损伤类激光的能量衰减；同时结合高速光电探测器，快速获得强激光能量，弱激光模块根据其强度高速条件快门，实现强弱激光的大动态多参数告警，解决无法同时强弱激光探测难题。

公开(公告)号：CN115684026A

公开(公告)日：2023-02-03

申请号：CN202211181705.9

申请日：2022-09-27

Applicant: 中北大学

Inventor： 张瑞 ,  薛鹏 ,  李克武 ,  王志斌

IPC: G01N21/21 ,  G01N21/01

Abstract: 本发明属于光谱椭偏测量装置及方法技术领域，具体涉及一种基于单弹光调制器的光谱椭偏精确测量装置及方法，所述单色仪的光路方向上依次设置有起偏器、弹光调制器、被测样品，所述被测样品的反射光路上依次设置有检偏器、探测器。通过对单个弹光调制加单色仪宽波段单色光扫描，结合对调制后的光电信号进行多倍频信号锁相放大，提高信号的信噪比，结合对多倍频信号幅值理论计算实时获得弹光调制器自身调制相位幅值波动，解决长时间工作及环境影响导致弹光调制器相位延迟幅值不稳定问题，并且根据单色仪输出波长的不同可实时调节弹光调制器驱动电压，以保证最佳调制效率。

公开(公告)号：CN115683563A

公开(公告)日：2023-02-03

申请号：CN202211181699.7

申请日：2022-09-27

Applicant: 中北大学

Inventor： 张瑞 ,  薛鹏 ,  李克武 ,  王志斌

IPC: G01M11/02

Abstract: 本发明属于偏振态分析精确修正方法技术领域，具体涉及一种双PEM偏振态分析精确修正装置及方法，包括被测光、第一弹光调制器、第二弹光调制器、检偏器、探测器、弹光驱动控制及多路数字锁相放大电路和计算机，所述被测光的光路方向上依次设置有第一弹光调制器、第二弹光调制器、检偏器和探测器，所述第一弹光调制器、第二弹光调制器和探测器电性连接在弹光驱动控制及多路数字锁相放大电路上，所述弹光驱动控制及多路数字锁相放大电路电性连接在计算机上。本发明通过两个弹光调制器，结合锁相放大获得多个不同差频及倍频信号，结合理论计算获得两个弹光调制器自身影响和环境影响导致静态相位延迟和调制相位幅值不稳定的修正。

公开(公告)号：CN114894311A

公开(公告)日：2022-08-12

申请号：CN202210296662.2

申请日：2022-03-24

Applicant: 中北大学

Inventor： 薛鹏 ,  谢大洋 ,  张瑞 ,  刘政杰 ,  李孟委

IPC: G01J3/447

Abstract: 本发明属于广义椭偏仪技术领域，具体涉及一种宽光谱双变入射角系统广义椭偏仪，包括高波段测量系统、样品和低波段测量系统，所述低波段测量系统包括起偏臂一和检偏臂一，所述样品设置在起偏臂一的光路方向上，所述检偏臂一设置在样品的透射光路方向上，所述高波段测量系统包括起偏臂二和检偏臂二，所述样品设置在起偏臂二的光路方向上，所述检偏臂二设置在样品的反射光路方向上。本发明使用两个系统去单次完成整个宽光谱范围的测量，只需要将整个宽谱段进行合理的分解，使得每个分解出来的谱段能在单独的系统中完成测量即可，通过本发明结构所设计出的广义椭偏仪单次可测得的光谱范围可以比现有的广义椭偏仪的单次可测得的光谱范围都宽。

公开(公告)号：CN114879274A

公开(公告)日：2022-08-09

申请号：CN202210366291.0

申请日：2022-04-08

Applicant: 中北大学

Inventor： 张瑞 ,  杨雪梅 ,  王志斌 ,  李孟委

IPC: G01V8/10

Abstract: 本发明属于激光告警装置技术领域，具体涉及一种大视场宽谱段集成式激光告警装置，所述视场压缩系统的光路方向上设置有光阑，所述光阑的光路方向上设置有光栅，所述光栅的光路方向上设置有后置透镜，所述后置透镜的光路方向上设置有窄带滤光片，所述窄带滤光片的光路方向上设置有面阵探测器。本发明将光栅和多带通窄带滤光片集成在光学镜头中，结合面阵探测器获得的衍射信号，并且光栅紧贴着光阑位置以减少渐晕，保证了不同方向的入射光通过光栅的光通量相同，且衍射后的光都进入镜头及面阵探测器，实现不同角度入射光的0级和±1级衍射光斑能量相同，避免了大视场下的漏警和虚警。