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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：CN113670345A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110910807.9
申请日：2021-08-10
Abstract: 本发明公开一种用于光电流信号分解的低噪声光电探测装置，包括光电二极管和电流信号分解模块。光电二极管的阳极与电流信号分解模块的输入端连接，光电二极管接收光信号并转换为电流信号，电流信号分解模块包括电流低频信号检测电路和电流高频信号检测电路，用于分解光电二极管产生的电流信号的低频分量和高频分量，并且将电流低频分量和高频分量分别转换、放大成电压信号。本发明可以实现光电流信号分解，适用于需要在大直流分量中精密提取微弱交流分量的光电探测系统，可大幅度提高交流分量的第一级跨阻增益，从而提高系统信噪比，具有结构简单、低噪声的优点。
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公开(公告)号：CN117309709A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311568293.9
申请日：2023-11-23
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N15/06
Abstract: 本发明公开一种基于悬浮微粒的呼出气体标志物检测方法及装置，将悬浮微粒的表面进行功能化修饰，使待测目标物质能够特异性结合到悬浮微粒表面，发生质量变化。根据悬浮微粒在交变电场中的位移功率谱密度信号，结合微粒所携带的电荷量，以及热噪声作用下的位移功率谱密度信号，计算出微粒的质量。本发明借助悬浮微粒的高灵敏力学探测性能，可以实现fg量级的质量检测能力，标志物检测能力达到了数百个分子水平。通过在微粒表面修饰对应的特异性结合物质，配合相应的气路设计，对比待测气体通入前后的质量变化，能实现呼出气体中特定标志物的原位痕量检测。
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公开(公告)号：CN113670345B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202110910807.9
申请日：2021-08-10
Abstract: 本发明公开一种用于光电流信号分解的低噪声光电探测装置，包括光电二极管和电流信号分解模块。光电二极管的阳极与电流信号分解模块的输入端连接，光电二极管接收光信号并转换为电流信号，电流信号分解模块包括电流低频信号检测电路和电流高频信号检测电路，用于分解光电二极管产生的电流信号的低频分量和高频分量，并且将电流低频分量和高频分量分别转换、放大成电压信号。本发明可以实现光电流信号分解，适用于需要在大直流分量中精密提取微弱交流分量的光电探测系统，可大幅度提高交流分量的第一级跨阻增益，从而提高系统信噪比，具有结构简单、低噪声的优点。
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公开(公告)号：CN114826851B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210732153.X
申请日：2022-06-27
Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮微粒的信号通讯方法和装置。方法步骤如下：1）制备微粒悬浮状态；2）调控与测量悬浮微粒带电量；3）校准悬浮微粒电磁响应特性；4）施加电磁通讯信号；5）获取与解调电磁通讯信号。装置，包括悬浮捕获模块、电荷测控模块、电磁响应校准模块和通讯信号探测与解调模块；电磁响应校准模块用于提前获取悬浮微粒的必要先验信息，测量悬浮微粒的基底噪声和频域的电磁响应传递函数；通讯信号探测与解调模块用于恢复外部的电磁响应信号，并解调出信号的码元信息。针对现有的无线通讯系统所用的天线体积庞大、接收灵敏度偏低的问题，本发明至少具备两个方面的优势：一是悬浮微粒的体积更小，二是系统具有更高的接收灵敏度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113422581B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110971294.2
申请日：2021-08-24
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开一种用于位移反馈系统的四象限探测器信号调理电路，包括四象限探测器、电流隔直模块、跨阻放大模块和模拟运算模块。四象限探测器将激光信号转换为电流信号，电流隔直模块提取出电流信号中包含位移信息的交流分量；跨阻放大模块接入电流隔直模块的输出信号，将其转换为电压信号并放大后输出；模拟运算模块接入跨阻放大模块输出的电压信号进行模拟运算和低通滤波，解算出目标的三维动态位移信息。本发明可实现高精度三维动态位移测量，适用于位移反馈系统的搭建，具有高增益兼具高带宽、电路结构简单、低噪声的优点。
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公开(公告)号：CN113422581A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110971294.2
申请日：2021-08-24
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开一种用于位移反馈系统的四象限探测器信号调理电路，包括四象限探测器、电流隔直模块、跨阻放大模块和模拟运算模块。四象限探测器将激光信号转换为电流信号，电流隔直模块提取出电流信号中包含位移信息的交流分量；跨阻放大模块接入电流隔直模块的输出信号，将其转换为电压信号并放大后输出；模拟运算模块接入跨阻放大模块输出的电压信号进行模拟运算和低通滤波，解算出目标的三维动态位移信息。本发明可实现高精度三维动态位移测量，适用于位移反馈系统的搭建，具有高增益兼具高带宽、电路结构简单、低噪声的优点。
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公开(公告)号：CN117629899B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410110006.8
申请日：2024-01-26
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮光镊的纳米颗粒消光截面原位测量方法及装置。本发明使用捕获光路形成光阱捕获纳米颗粒，通过前向散射差分探测实时获得颗粒位置，并闭环控制捕获光束功率对颗粒进行冷却，再使用交流电场驱动颗粒空间位置周期性振动，对振动颗粒前向散射差分信号进行锁相测量，获得位移运动信号。本发明使用探测光路测量消光截面，使用紧聚焦光束作为背景场入射纳米颗粒，并在光束前向使用光电管接收出射背景场立体角范围内的总场，接收的光功率包含背景、小部分散射和消光功率，再对光电管接收的信号使用锁相放大器高信噪比地测量颗粒位移运动频率的信号分量，该分量正比于消光截面，从而得到纳米颗粒原位、精密的消光截面和消光截面谱。
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公开(公告)号：CN117629899A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202410110006.8
申请日：2024-01-26
Applicant: 之江实验室
Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮光镊的纳米颗粒消光截面原位测量方法及装置。本发明使用捕获光路形成光阱捕获纳米颗粒，通过前向散射差分探测实时获得颗粒位置，并闭环控制捕获光束功率对颗粒进行冷却，再使用交流电场驱动颗粒空间位置周期性振动，对振动颗粒前向散射差分信号进行锁相测量，获得位移运动信号。本发明使用探测光路测量消光截面，使用紧聚焦光束作为背景场入射纳米颗粒，并在光束前向使用光电管接收出射背景场立体角范围内的总场，接收的光功率包含背景、小部分散射和消光功率，再对光电管接收的信号使用锁相放大器高信噪比地测量颗粒位移运动频率的信号分量，该分量正比于消光截面，从而得到纳米颗粒原位、精密的消光截面和消光截面谱。
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公开(公告)号：CN114624153A
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202210525423.X
申请日：2022-05-16
IPC: G01N15/02
Abstract: 本发明公开了一种基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置。所述的方法，1）利用光阱捕获并悬浮真空腔中的微粒；2）将锥形光纤的束腰部分靠近该微粒，利用倏逝场将入射光耦合进入捕获的微粒，调整入射光的波长，使微粒达到回音壁谐振模式；3）根据光学回音壁谐振模式的形成条件公式，计算得到谐振腔的半径r；4）根据透射光谱的模式劈裂，计算出微粒的偏心率Ɛ。所述的装置真空光镊装置的基础上，增加了可调谐激光器和锥形光纤，可以在不改变原有悬浮微粒的状态下形成回音壁谐振模式，实现了真空光阱悬浮颗粒半径的原位检测。本发明原位、无损、非接触式、高精度，简化了步骤，结果准确可靠。
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