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公开(公告)号：CN118654655A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410870941.4
申请日：2024-07-01
Applicant: 浙江大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种基于时分复用的紧凑型三轴光纤陀螺仪。陀螺仪的光束发射接收单元发射光束并接收包含三轴角速度的光束，输出包含三轴角速度的电压信号至采样解调电路，解调出三轴角速度信息。三轴角速度传感单元中的三个长度不同光纤传感环传播的光信号均经同一多功能集成光路调制，三个光纤传感环的渡越时间不同，所以三束光信号在调制周期的不同时段受到调制，从而实现携带三轴角速度的三束光信号在时域上分离。本发明通过调节三个光纤传感环的长度比和调制频率，使得三轴角速度信号在时域上分离，实现三轴角速度传感；本发明同时复用了光源、探测器和多功能集成光路，进一步降低了陀螺仪的成本和体积，促进了其在微型、电信卫星等领域的应用。
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公开(公告)号：CN118522486A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410580757.6
申请日：2024-05-11
Applicant: 浙江大学
IPC: G21K1/00
Abstract: 本发明公开了一种用于提高光悬浮微粒抽真空过程成功率的装置及方法。本发明将微粒吸附于基板上，并将整体至于光阱腔内。通过真空泵将腔内气压抽至超高真空水平。利用激光器出射的激光加热微粒。此时，促使微粒内的杂质析出、并彻底烧毁，同时微粒内的气泡彻底释放。关闭激光器，保持环境处在超高真空状态下，并等待微粒自然降温。之后向真空腔内缓慢充入干燥氮气，使气压回升到可起支水平，进一步保护微粒在气压回升过程中被污染。之后即可起支微粒，实施抽真空过程。本发明首次提出了通过超高真空加热处理的方法纯化微粒，并消除微粒内气泡的装置与方法，能够显著提升光阱系统抽真空过程的成功率，提高光阱系统的性能与效率，具有实际应用价值。
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公开(公告)号：CN113804606B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202110990298.5
申请日：2021-08-26
IPC: G01N15/1031
Abstract: 本发明公开了一种基于电场校准的悬浮光阱纳米粒子质量测量方法。在高真空度下，利用幅值锁定方法得到光阱的非线性校准系数，进而通过位移信号测量获得光阱中球形纳米粒子的质量，校准由电场驱动测量方法测得的质量，得到有效的驱动交流电场后利用驱动电场测量方法计算抽真空过程中的球形纳米粒子质量。本发明解决了常见质量测量方法存在的缺陷，通过驱动电场的校准实现精确测量光阱中悬浮微粒的质量，一方面可以提高了悬浮光力学力学指标测量精度和过程中质量测量，并且提供了一种微纳尺度电场量表征的手段。
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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
Abstract: 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：CN116718959A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310640937.4
申请日：2023-06-01
Applicant: 浙江大学
IPC: G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种基于光悬浮微粒探测微尺度强磁场的装置与方法。装置包含光源、真空腔、聚焦透镜、收集透镜、微粒、位移探测器和三轴位移台；光源、位移探测器和真空腔均安装在三轴位移台上，真空腔内沿光轴依次安装有聚焦透镜和收集透镜；光源中出射的光阱捕获光入射至真空腔内，经聚焦透镜聚焦后形成光阱并捕获微粒，经微粒散射的光束再经收集透镜后入射至位移探测器，根据微粒谐振频率偏移计算磁感应强度梯度；通过三轴位移台的调节，使得位移探测器探测获得微粒在磁场不同位置中的运动信号。本发明能够精密探测极小局域范围内磁场分布，实现高空间分辨率，大动态范围的强磁场测量，在地质勘探，生物医学，材料检测等领域中有重大应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114910662B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202210449550.6
申请日：2022-04-26
Applicant: 浙江大学
IPC: G01P15/00
Abstract: 本发明公开了一种结合磁阱和光阱实现高真空环境悬浮微球的装置及方法。包括形成真空环境的真空腔、产生磁阱捕获微球的磁阱组件、产生光阱捕获微球的光阱组件、初始固定并释放微球的起支组件；利用基于抗磁悬浮原理的磁阱捕获微球，抽高真空后打开激光光源，调整双光束的对准聚焦使得微球处于双光束光阱中心，待微球稳定悬浮后，驱动三轴电控位移台使得磁阱远离光阱中心，此时微球完全依靠双光束光阱稳定悬浮。本发明结合两种势阱各自的优势，可以在不借助复杂质心运动冷却系统的前提下实现大质量微球在高真空环境的稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN116027444A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202310304234.4
申请日：2023-03-27
IPC: G01V7/00
Abstract: 本发明公开了一种基于静电调控的悬浮光力重力测量装置及方法。一种基于静电调控的悬浮光力重力测量方法，通过施加静电场控制处于势阱中的带电的微纳颗粒振动的平衡位置，进而使微纳颗粒的振动中心频率随静电场的变化达到最大值，判定微纳颗粒受到的静电力和自身重力达到平衡，然后根据微纳颗粒的质量、电荷量，和施加的静电场，得出重力加速度。一种基于静电调控的悬浮光力重力测量装置，包括微纳颗粒、电极、电荷源和支撑结构；所述的支撑结构用于支撑电极。本发明极大地降低了重力仪装置的复杂度，不易受空气分子影响，并不需要时序控制模块，还可拓展应用于其他静力的测量。
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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: 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：CN111816344B
公开(公告)日：2022-10-25
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：CN114577681A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210489287.3
申请日：2022-05-07
Abstract: 本发明公开了一种气溶胶微弱拉曼光谱信号探测装置及其应用方法。所述装置包括计算机、空间光调制器单元、光镊单元、气溶胶样品室、气溶胶样品室环境条件调控单元和光谱仪单元。所述应用方法：将全息图加载到空间光调制器单元；打开光镊单元的激光器，在气溶胶样品室内形成光阱阵列；向气溶胶样品室喷入待测气溶胶；光阱阵列捕获多个气溶胶；调控气溶胶样品室环境条件的相对湿度；将多个气溶胶的拉曼光谱信号收集到光谱仪单元。本发明利用空间光调制器在气溶胶样品室内形成光阱阵列，同时捕获多个气溶胶，将多个气溶胶的拉曼光谱信号同时收集到光谱仪单元，提高气溶胶微弱拉曼光谱信号的探测性能，可实现气溶胶微弱拉曼光谱信号的高分辨率探测。
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