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公开(公告)号：CN117091510B
公开(公告)日：2024-02-13
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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公开(公告)号：CN115864897A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211571522.8
申请日：2022-12-08
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公开了一种抗磁微粒的三维磁悬浮结构，包括：永磁体、锥状软磁体、抗磁微粒、无磁支架；所述的永磁体，为三对，x、y、z正交方向安装，其中有且仅有两对永磁体的磁极方向相同；所述的锥状软磁体，为三对，具有大端面和小端面，大端面和永磁体朝向中心的一端相连，小端面朝向三维磁悬浮结构中心；所述的抗磁微粒，悬浮在所述永磁体与软磁体构成的磁悬浮结构中心；所述的无磁支架，用于固定安装所述永磁体与软磁体。本发明充分利用永磁悬浮无源、低噪声、环境适应性强等优势，兼容微粒尺寸范围大，磁阱刚度高；本发明具有无指向悬浮的特点，大大拓宽了抗磁微粒磁悬浮结构在机动、旋转平台等领域的应用。
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公开(公告)号：CN114413769B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210335972.0
申请日：2022-04-01
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明公开一种四象限探测模块及其应用方法。四象限探测模块包括四象限探测器、可调RLC网络、直流信号放大模块、交流信号放大模块和信号调理电路。四象限探测器将光信号转换为电流信号；可调RLC网络将电流信号的直流分量和交流分量分离，并且利用可微调电阻网络实现对探测器结电容的微调，利用感抗抑制信号频率处的电压噪声增益；交流信号放大模块将电流交流分量转换成电压信号，其中的可微调反馈电阻网络实现对信号增益的微调。本发明通过可微调电阻网络提升了四象限探测模块象限间响应一致性，从而优化共模抑制比；利用电感的响应特性，大幅优化信号频率附近的噪声性能，具有高共模抑制比、高增益兼具低噪声的优点，适用于微弱信号探测领域。
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公开(公告)号：CN114414043A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202111590873.9
申请日：2021-12-23
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于光镊与电场力测量光场强度分布的装置及方法。本发明利用光镊悬浮纳米微粒，将微粒置于待测光场中，对其施加电场，标定纳米微粒参数，并通过调控不同电场力大小得到纳米微粒偏离光镊光阱中心位移的关系。由于纳米微粒尺寸远小于待测光场的波长，因此其置于待测光场时发生瑞利散射，其散射光光强与纳米微粒所在待测光场位置的光场强度成正比，利用光电探测器采集纳米微粒的散射光信号，通过计算得到该位置的光场强度，施加不同方向和大小的电场力改变纳米微粒在待测光场中的位置，采集不同位置的散射光信号，即可实现光场强度分布的测量。本发明的测量装置及方法能够提供更高的空间分辨率和测量精度。
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公开(公告)号：CN111879434B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010724310.3
申请日：2020-07-24
IPC: G01K11/00
Abstract: 本发明公开一种测量生物组织或细胞温度的方法及装置，将含有自旋缺陷的微纳米级尺寸的金刚石颗粒通过生物化学方法导入到生物组织中，或者将含有自旋缺陷的纳米级尺寸的金刚石颗粒通过生物化学方法导入到细胞中，通过微波共振探测金刚石缺陷自旋基态的能级变化或者通过探测缺陷激发态与基态能极差对应的荧光光谱变化，得到金刚石颗粒所在位置的温度，通过光镊精密调控金刚石颗粒在生物组织或细胞中的位置，进而得到生物组织或细胞中的不同位置的温度。本发明的方法和装置能够实现对目标生物组织或细胞进行微纳米级的实时动态温度跟踪探测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113654460A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110890070.9
申请日：2021-08-04
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开一种适用于光镊系统位置探测的差分四象限光电探测器，包括两个型号相同的四象限光电二极管、电流差分模块和低噪声高带宽的跨阻放大模块。电流差分模块对两个四象限光电二极管相同象限产生的光电流做差分运算，减去共模信号；跨阻放大模块将电流差分模块输出的电流差值转换为电压信号，并放大后作为最终输出。本发明通过电流差分运算消除光镊系统中捕获光造成的大分量共模电流并进一步降低光源的RIN噪声，单级跨阻放大即可实现高转换增益，从而提高系统的信噪比，适用于光镊系统的位置探测。并且本发明可替代多个单通道平衡探测器，简化光路，具有集成度高、低成本的优点。
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公开(公告)号：CN113380436A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110468911.7
申请日：2021-04-28
IPC: G21K1/00
Abstract: 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：CN111986830A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010824706.5
申请日：2020-08-17
IPC: G21K1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于倏逝波的无损准确可重复捕获微球的方法和装置。激光向薄基板底面照射，激光生成倏逝波作用于薄基板底面吸光产生热膨胀，对微球向上作用力，克服粘附力脱离薄基板上升，进入光阱捕获区域，实现微球在光阱捕获区域被捕获而稳定悬浮；结束后关闭光阱捕获区域的捕获，微球在重力作用下竖直落回到薄基板表面；重复步骤进行可重复光悬浮。本发明能准确控制目标微球脱离基板进入光阱捕获区域的运动状态，实现无损、可重复的光悬浮，提高光捕获微球的质量和效率。
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公开(公告)号：CN111913230A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010534366.2
申请日：2020-06-12
Abstract: 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：CN111855505A
公开(公告)日：2020-10-30
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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