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[发明专利]基于光力悬浮的全张量重力梯度测量方法及重力梯度仪-CN201810377078.3有效
发明人：缪立军;牟家鹏;庞斌;黄腾超;胡慧珠;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-04-25 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光力悬浮的全张量重力梯度测量方法及重力梯度仪。所述方法采用三个微球光力悬浮三轴敏感单元分别置于立体空间的三点，不共线，通过微球光力悬浮三轴敏感单元分别测得三点处的重力加速度，然后利用差分原理得到重力梯度全部张量。所述的微球光力悬浮三轴敏感单元包括敏感微球悬浮模块、敏感微球位移探测模块，其中敏感微球悬浮模块利用光力效应实现敏感微球的悬浮，敏感微球位移探测模块利用光强平衡探测原理实现敏感微球的三轴位移探测，再利用光力悬浮单元的刚度解算出三轴重力加速度。本发明可以同时实现重力梯度全张量的高灵敏度测量，同时有效减小全张量重力梯度仪的集成难度。
基于悬浮张量重力梯度测量方法

[发明专利]一种测量光场分布的方法及装置-CN202010667605.1有效
发明人：傅振海;刘承;陈志明;陈杏藩;李楠;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2020-07-13 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量光场分布的方法及装置。利用光阱稳定悬浮微粒，移动光阱使微粒靠近待测光场，利用光电探测器收集微粒在待测光场的三维空间中不同位置的散射光信号，根据散射光强与该位置的光强成正比解算出待测光场的光场分布。测量光场分布的装置，包括激光器、捕获光路、微粒、光电探测器、控制系统和上位机；激光器出射激光，经过捕获光路，出射高度聚焦的捕获光B，形成光阱，捕获微粒；微粒在待测光场A中的某个位置，散射光C被光电探测器收集；光电探测器将散射光信号上传到上位机；上位机根据不同位置处获取的散射光信号解算出待测光场A的光场分布。本发明可精确获得光场的三维光强分布，将光场测量的空间分辨率提升到纳米量级。
一种测量分布方法装置

[发明专利]一种新型低噪声光纤陀螺-CN201910137753.X有效
发明人：陈杏藩;祝训敏;李楠;胡慧珠;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-02-25 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： G01C19/72 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型低噪声光纤陀螺。第一光纤耦合器同侧的两个端口分别连接光源和第二光纤耦合器，第一光纤耦合器另一侧的两个端口分别连接波导调制器和噪声压缩器，波导调制器另一侧的两个端口通过光纤环连接；噪声压缩器连接第二光纤耦合器，第二光纤耦合器分别通过一个端口连接第一光电探测器和第二光电探测器。第二光纤耦合器接收干涉信号和压缩光信号并分别输出到第一光电探测器和第二光电探测器转换为电信号，将两个电信号作差得到的差值输入光纤陀螺的电路处理系统。本发明提高了光纤陀螺的光电检测信噪比，改善了随机游走系数，能够为高性能惯性导航系统提供高灵敏度的角速度测量传感器。
一种新型噪声光纤陀螺

[发明专利]利用纳米微粒测量激光光场相对强度分布的方法和装置-CN202010667308.7在审
发明人：高晓文;傅振海;李翠红;陈杏藩;胡慧珠;刘承 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2020-07-13 - 公布日： 2020-09-04 - 主分类号： G01J1/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用纳米微粒测量激光光场相对强度分布的方法和装置。通过在载玻片上放置纳米微粒，并将载玻片放置于待测光场中，当光场入射到纳米微粒时会发生瑞利散射，其散射光光强与微粒所在位置处的待测光场的光强成正比，利用光电探测器收集纳米微粒的散射光信号，同时通过移动载玻片来实现纳米微粒的移动，记录在不同位置处纳米微粒的散射光光强，即可实现对待测光场的相对光强分布扫描。本发明提供一种新的光场相对强度测量手段，并提供更高的测量精度，易于应用实施。
利用纳米微粒测量激光相对强度分布方法装置

[发明专利]一种标定光阱中微粒数量、尺寸的方法及装置-CN202010674589.9在审
发明人：傅振海;蒋静;李翠红;胡慧珠;高晓文;刘承 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2020-07-14 - 公布日： 2020-08-21 - 主分类号： G01N15/00 文献下载
摘要：本发明公开一种标定光阱中微粒数量、尺寸的方法及装置，利用光阱稳定悬浮待测微粒，利用光电探测器收集微粒的散射光信号，多次重复捕获不同的微粒，记录每次的散射光光强，统计光功率的光强分布情况；微粒数量与散射光强存在一一对应关系，微粒数量越多，散射光强越大，根据光强分布情况，获取光阱捕获不同数量的微粒时对应的预期光强，从而对微粒数量进行标定。本发明的方法和装置能够实现原位测量，也无需限制为真空环境，并且采用了光学非接触式的方式获取光阱中捕获微粒的信息，无需改变微粒的物理和化学特性。
一种标定光阱中微粒数量尺寸方法装置

[发明专利]一种基于脉冲激光重复捕获微球的系统及方法-CN201910391742.4有效
发明人：王霞;李楠;傅振海;胡慧珠;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-05-13 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： G21K1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脉冲激光重复捕获微球的系统及方法。左光纤接于左光耦合器输入侧，左光耦合器输出侧经左熔接光纤连接，左熔接光纤与毛细管熔接，毛细管与右熔接光纤熔接，右熔接光纤与右光耦合器输出侧连接，右光耦合器输入侧与右光纤连接；左连续激光与右连续激光同时对向发射至毛细管内部形成光阱捕获区域；左右脉冲激光作用于微球上，调节右脉冲激光的功率，使得左脉冲激光与右脉冲激光同时作用于微球，微球弹起脱离原位置移动到光阱捕获区域内部，进而实现微球稳定捕获。本发明采用脉冲激光使微球脱离微腔表面，进入光阱捕获区域，实现微球的起支和捕获，实现单粒的重复捕获，无需重复加载微粒，可应用于空气、真空等环境。
一种基于脉冲激光重复捕获系统方法

[发明专利]一种利用光阱测量微粒光吸收特性的方法及装置-CN201910965695.X在审
发明人：李楠;傅振海;胡慧珠;陈杏藩;高晓文;刘承 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2019-10-12 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： G01N15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用光阱测量微粒光吸收特性的方法及装置。利用光阱稳定悬浮待测微粒，然后对捕获势阱中的待测微粒施加一束激发光束和一束探测光束，利用探测器收集经过微粒之后的探测光束；待测微粒吸收激发光束被瞬间加热，产生热透镜效应，对探测光束的折射发生变化，从而改变探测器上接收到的热光信号；根据热光信号的变化可解算出待测微粒对激发光束的光吸收特性；改变激发光束的波长进行测量，可得到在该波段内的光吸收特性谱。装置包括捕获光阱模块、激发探测模块和控制模块。本发明采用光学非接触式的方法测量微量样品的光吸收特性，测量精度高，响应速度快；可在光阱中原位测量微粒的光吸收特性，实时筛选出光吸收特性良好的微粒样品。
一种利用测量微粒光吸收特性方法装置

[发明专利]一种基于光悬浮微粒的动力粘度的测量方法及装置-CN201810459625.2有效
发明人：傅振海;李楠;李文强;胡慧珠;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-05-15 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G01N11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光悬浮微粒的动力粘度的测量方法及装置。测量方法利用捕获光束将待测样品中的微粒稳定捕获，然后对捕获势阱中的微粒施加一束调制光束，所述的调制光束的光功率受到激励信号的调节，微粒受到调制光束的作用力后，发生响应运动；通过探测捕获光束的散射光的光功率变化得到微粒实时的运动曲线，通过运动曲线的参数拟合得到谐振频率和黏滞阻尼，从而得到待测样品的动力粘度。测量装置包括样品模块、捕获光阱模块、激励调制模块和运动检测模块。本发明采用光学非接触式的方法测量样品的动力粘度，测量精度高，响应速度快，能够实时动态地检测样品在不同温度、气压等条件下动力粘度的变化。
一种基于悬浮微粒动力粘度测量方法装置

[发明专利]一种光力冷却小型化高精度光学重力仪-CN201910143725.9有效
发明人：陈杏藩;祝训敏;李楠;胡慧珠;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-02-25 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G01V7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种光力冷却小型化高精度光学重力仪。包括真空腔体和释放装置、激光冷却腔、光学探测腔和微纳小球；激光冷却腔、光学探测腔分别位于真空腔体中部上下方；激光冷却腔包括两个透镜，两束水平平行光采用同个激光器输出的两个垂直偏振态；两个透镜的焦点重合并在焦点处形成光阱区；光学探测腔包括两个透镜，两个透镜的焦点重合并在焦点处形成探测区；释放装置设有释放出口，真空腔体正下方外有冷却光源，冷却光源向上发冷却光照到光阱区。本发明利用微纳小球作为测量载体，结合激光冷却技术，精确测量小球的释放位置和捕获位置以获得重力加速度的精确值，消除了环境干扰，提高重力加速度测量精度，改进了测量速度和效率。
一种冷却小型化高精度光学重力

[发明专利]一种基于光阱的测振方法及测振装置-CN201810515788.8有效
发明人：李楠;李文强;胡慧珠;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光阱的测振方法及测振装置。测振方法，步骤如下：1）在进行振动测试前，将光阱悬浮模块与位置探测模块固定在振动传递模块上，保持微粒在光阱悬浮模块中的悬浮状态；2）当待测振体产生振动时，振动传递模块将振动传递至光阱悬浮模块中的悬浮光场中；3）测量微粒与振动光场间位置的变化探测出待测振体的振动信息，当微粒与振动光场间的相互位置发生变化时，与微粒作用后的透射光场也产生相应偏移，该偏移通过位置探测模块进行测量，从而获取微粒与振动光场的位置变化信息，即为待测振体的振动特性。测振装置，包括所述的振动传递模块、光阱悬浮模块、位置探测模块。该测振装置可以实现高带宽测量以及实时三维振动测量。
一种基于方法装置

[发明专利]一种利用光的力学效应检测微粒尺寸的装置及测试方法-CN201911269969.8在审
发明人：高晓文;傅振海;李楠;付盼;陈杏藩;胡慧珠;刘承 -专利权人：之江实验室
申请日： 2019-12-11 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G01N15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用光的力学效应检测微粒尺寸的装置及测试方法。所述的装置，包括三个模块：双光束捕获模块，样品池模块，位置探测模块，信号处理模块；样品池模块中设有待测微粒，通过双光束捕获模块将待测微粒稳定捕获，通过位置探测模块获取微粒的位置信息。本发明还提供了一种利用该装置的光学效应进行微粒尺寸检测的方法，采用光学非接触式的手段，不需要复杂的机械结构即可测量nm尺度微粒小球尺寸，测试步骤简单，所需物理量小。
一种利用力学效应检测微粒尺寸装置测试方法

[发明专利]一种光镊中对射光束焦点对准的装置及方法-CN201910122570.0在审
发明人：祝训敏;李楠;胡慧珠;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-02-19 - 公布日： 2019-04-16 - 主分类号： G02B7/182 文献下载
摘要：本发明公开了一种光镊中对射光束焦点对准的装置及方法。光源经分束器反射后的光束依次经过第三反射镜和左聚焦透镜后在针孔处聚焦后再依次经过右聚焦透镜、第一和第二反射镜后形成对射光束中的第一光束；光源经分束器透射后的光束依次经第二反射镜、第一反射镜、右聚焦透镜后在针孔处聚焦后再依次经左聚焦透镜、第三反射镜和分束器后形成对射光束中的第二光束。调节针孔和第一反射镜位置以调节对准距离误差，在分束器和第二反射镜之间设置半透光片，调节第二反射镜位置以调节对准角度误差，交替重复上述两个步骤，使得两对射光束焦点的对准距离和对准角度误差同时达到最小。本发明提高了光镊中对射光束焦点的对准精度，具有实际应用价值。
反射镜对准光束焦点聚焦透镜分束器针孔光镊反射镜位置角度误差光源聚焦交替重复距离误差半透光透射反射应用

[发明专利]一种全封闭式光阱传感控制单元及其制作方法-CN201710087917.3有效
发明人： 胡慧珠;傅振海;佘玄;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2017-02-18 - 公布日： 2019-04-16 - 主分类号： G01P15/093 文献下载
摘要：本发明公开了一种全封闭式光阱传感控制单元及其制作方法。全封闭式光阱传感控制单元包括储存微球的微型通腔、用于固定和操作微型通腔的微型操作棒以及带有通道和通槽的基底。基底上的通道用于固定和对准两根单模光纤。基底上的通槽用于固定和存放微型操作棒。制作方法包括微型通腔的制作，基底的制备，微球的封装和整体对准与封装四个步骤。本发明利用微型通腔限制微球运动范围，提高了微球的捕获效率，便于对微球进行重复捕获，同时隔绝了外界污染和影响。
一种封闭式传感控制单元及其制作方法

[发明专利]全密闭式片式光阱传感控制单元及其制作方法-CN201610124236.5有效
发明人： 胡慧珠;苏鹤鸣;李文强;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2016-03-07 - 公布日： 2019-02-22 - 主分类号： G01P15/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种全密闭式片式光阱传感控制单元及其制作方法。全密闭式片式光阱传感控制单元包括盛放微粒的立方体微腔、带有普通单模光纤通道的聚二甲基硅氧烷（PDMS）基板和用于密封的玻璃基板。玻璃基板上刻有标示线，用于指示光阱中心位置，保证立方体微腔和光阱中心的相对位置。制作方法，包括方形毛细管的组装、PDMS基板的制备和整体封装。本发明利用微腔限制微粒运动范围，提高了微粒的捕获效率，同时全密封式的设计又隔绝了外界污染和影响。
密闭式片式光阱传感控制单元及其制作方法

[发明专利]一种光悬浮式微球的起支方法及装置-CN201610126624.7有效
发明人： 胡慧珠;傅振海;葛晓佳;舒晓武;刘承 -专利权人：浙江大学
申请日： 2016-03-07 - 公布日： 2018-12-25 - 主分类号： G01P15/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种光悬浮式微球的起支方法及装置，可用于光阱加速度计微球的快速起支。本装置利用电磁碰撞的方法能够轻易获取微球脱离基片表面所需的巨大加速度，碰撞的可重复性强，可实现微球的快速脱离和悬浮。本装置利用单光束光阱与对接光纤的耦合光功率的变化量作为微球是否悬浮成功的有效判据。本发明的优点在于利用简单的电磁装置快速、可重复地实现微球的光悬浮，无需传统的显微成像结构和昂贵的压电振动器件，微球悬浮的可控性和重复性高。
一种悬浮式微方法装置