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公开(公告)号：CN119207859B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411711280.7
申请日：2024-11-27
Applicant: 之江实验室
IPC: G21K1/00
Abstract: 本发明公开一种实现微粒间光诱导偶极‑偶极相互作用原位调谐的装置，包括光源模块、光阱调制模块、真空腔模块、探测模块和控制模块；光源模块为光阱调制模块提供高功率激光的同时为探测模块提供参考光；光阱调制模块用于对激光光束进行调制，产生相位相干的双光束；真空腔模块为光悬浮纳米微粒提供真空环境；探测模块实现对纳米微粒运动的探测；控制模块对探测信号进行分析处理，反演微粒的相互作用强度并产生控制信号，控制光阱调制模块中的强度调制器对光束施加交流高频调制，利用反馈控制实现对两个纳米微粒振荡振幅的控制，从而实现纳米微粒间光诱导偶极‑偶极相互作用的原位调谐和控制。本发明能够提供高真空下的双纳米微粒的稳定悬浮。
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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：CN117647470B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410114953.4
申请日：2024-01-29
Applicant: 之江实验室
IPC: G01N15/02 , G01N15/0227 , G01N15/0205
Abstract: 本发明公开了一种基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置及其应用。由颗粒投送装置和悬浮光镊部分分别投送单个纳米颗粒至捕获腔并悬浮捕获；由背景场输入调制部分将具有平面波性质的光束入射至被捕获颗粒以产生散射；通过远场成像部分和固定角度光电信号探测器分别接收和测量固定角度的散射场远场；通过散射场远场分布计算部分获得散射场远场分布。本发明使用悬浮光镊技术，能够避免颗粒受到采样衬底的影响；基于互易定理，调制背景场的入射方向并固定角度测量散射场远场，来代替传统方法改变散射场远场接收角度的过程。本发明使散射场远场的测量更便捷，方向角测量范围为[0,2π]，仰角测量范围为[0,π/2)，适用于识别被捕获的单个纳米颗粒形状。
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公开(公告)号：CN117471563A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311371001.2
申请日：2023-10-20
Applicant: 之江实验室
IPC: G01V7/12
Abstract: 本申请提供一种悬浮摆隔振装置、万有引力常数的测量装置及其测量方法。该悬浮摆隔振装置包括两个同心线圈、金属板、质量源及引力源。金属板放置在两个同心线圈上，两个同心线圈具有一中空腔，质量源通过穿过中空腔的连接件而连接到金属板的中心，引力源邻近质量源设置。其中，当在两个同心线圈中分别通有相反的时谐交变电流时，在两个同心线圈中产生时变电场，时变电场在两个同心线圈中产生时变磁场，时变磁场在金属板中感应产生涡流，涡流进而对金属板产生预定的悬浮力以使金属板悬浮于两个同心线圈的上方预定高度。本申请能够减小外界环境对于测量过程的干扰，提高万有引力常数的测量精度。
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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：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：CN114441794B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210365565.4
申请日：2022-04-08
Applicant: 之江实验室
IPC: G01P3/36
Abstract: 本发明公开一种基于固态原子自旋几何相的光悬浮角速度测量装置与方法，此装置将光悬浮微型颗粒高速旋转技术应用到金刚石中氮‑空位色心固态原子自旋角速度测量系统中，对测量系统进行整体设计，通过光悬浮微型颗粒实现NV色心自旋相对系统部件的独立悬浮旋转，本发明将悬浮激光偏振角动量转化为微型颗粒旋转角动量，进而转化为NV色心几何相累积的，从而实现对微型颗粒质心运动、旋转运动和NV色心几何相三种信号的同步实时检测。同时，本发明中的主要光学器部件均采用光纤式设计，提高了本发明装置的可拓展性、可靠性和便携性。本发明将有利于拓展基于固态原子自旋几何相角速度测量装置在微小型集成化等方面的研究和应用。
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