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[发明专利]一种单像素质谱成像方法和系统-CN201911140242.X有效
发明人：欧阳证;郭翔宇;顾华荣 -专利权人：清华大学
申请日： 2019-11-20 - 公布日： 2020-12-11 - 主分类号： G01N27/62 文献下载
摘要：本发明公开一种单像素质谱成像方法和系统，本方法首先利用脉冲激光光源产生脉冲激光光束，通过观测矩阵对该光束进行调制整形、光学滤波后聚焦至样品表面进行解吸附离子化采样，获得质谱探测信号；将质谱仪的质量轴视为一个多通道的单像素探测器，通过每个通道的信号强度以及光束调制整形参数并结合压缩感知算法重构质谱成像的空间分布。本系统包括共光轴依次设置的紫外脉冲激光器、激光扩束器、平面反射镜、空间光调制器和光学滤波及聚焦系统，还包括质谱仪、二维面阵探测器以及与质谱仪相连的计算机，该计算机内嵌有图像重构模块。本发明将调制整形和压缩感知相结合，大幅减少采样次数，实现高分辨、高效率、快速质谱成像。
一种素质成像方法系统

[发明专利]一种受激拉曼差分方法及其装置-CN201811573364.3有效
发明人：张琰;顾华荣;李岩;尉昊赟 -专利权人：清华大学
申请日： 2018-12-21 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： G01N21/65 文献下载
摘要：本发明涉及一种受激拉曼差分方法：针对同一样品的同一振动或转动能级差，A光与B光匹配时，A光为泵浦光，B光为斯托克斯光；B光与C光匹配时，B光为泵浦光，C光为斯托克斯光。将A光与C光插空调制，当三束光同时打到样品上并与样品的振动或转动能级差共振时，B光在有A光的时间区间中经历受激拉曼增益，B光在有C光的时间区间中经历受激拉曼损失。将B光信号送入锁相放大器，则可得到受激拉曼增益与受激拉曼损失的差值。使得探测信号强度提高0.9～1倍。实现该方法的装置：C光和A光通过交叉调幅器件实现插空调制，之后与B光合束入射到待测样品上，透过样品携带了样品SRS信号的光输入锁相放大器，得到所需受激拉曼差分信号。
一种受激拉曼差分方法及其装置

[发明专利]质谱仪自适应校正方法及装置-CN201910840621.3有效
发明人：欧阳证;焦斌;顾华荣;叶惠民 -专利权人：清华大学;北京清谱科技有限公司
申请日： 2019-09-06 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： H01J49/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种质谱仪自适应校正方法及装置，方法包括：获取质谱仪工作环境的环境参数数据、质谱仪输出的质谱图、质谱仪的开机工作阶段和稳定工作阶段的数据；分析环境参数数据确定出关键影响因素参数数据，根据关键影响因素参数数据和质谱仪输出的质谱图建立初步质量轴偏移校正模型；通过优化算法对开机工作阶段和稳定工作阶段数据进行分析生成初步质量轴偏移校正模型对应的目标优化算法；通过目标优化算法对初步质量轴偏移校正模型进行优化生成目标质量轴偏移校正模型，通过目标质量轴偏移校正模型校正质谱仪输出的质谱图。该方法提高了质谱仪的环境适应性与仪器鲁棒性，实现质谱图的高质量精确度，为现场快速分析等应用提供稳定工作平台。
质谱仪自适应校正方法装置

[发明专利]一种基于工作条件监测的智能自适应质谱仪-CN201910840615.8在审
发明人：欧阳证;焦斌;顾华荣;刘新玮 -专利权人：清华大学;北京清谱科技有限公司
申请日： 2019-09-06 - 公布日： 2020-01-03 - 主分类号： G01N27/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于工作条件监测的智能自适应质谱仪，该质谱仪包括：常规部件、工作环境监测模块和上位机；其中，常规部件，用于对带电粒子质荷比进行分析生成质谱图数据，并将质谱图数据发送到上位机；工作环境监测模块，用于通过微控制器控制多传感器模块来获取质谱仪所在工作环境的多环境参数，并将多环境参数发送至上位机；上位机，用于对质谱图数据和多环境参数进行分析生成基于环境参数校正的质谱图数据。该质谱仪对环境的适应性更强，可以在提高仪器的稳定性的同时，降低操作人员的分析难度，可实现与网络云端的实时通讯，实现谱库数据比对与远程技术支持。
环境参数质谱仪上位机质谱图工作环境监测常规部件带电粒子多传感器谱图数据实时通讯微控制器远程技术分析库数据数据发质荷比自适应云端比对位机校正发送智能监测网络

[发明专利]基于反射四棱锥与多层半透明结构的三维显示装置和方法-CN201710570914.5有效
发明人： 顾华荣;孙天成 -专利权人：清华大学
申请日： 2017-07-13 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： G03B35/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种将反射四棱锥与多层半透明结构相结合的三维显示装置，所述三维显示装置由均匀平面背光源、交替放置的多层半透明结构和之间的分隔板以及置于多层结构之上的反射四棱锥构成，多层半透明结构可被控制。本发明同时公开了相应的三维显示方法：将三维场景渲染为反射四棱锥各个面的投影图像，通过优化算法计算出各层显示图像分别送入半透明结构。光线从背光源均匀射出后，与光线方向上多层半透明结构的像素值依次相乘，再经过反射四棱锥反射，成像于反射四棱锥中央。本发明利用多层半透明结构的三维成像能力，通过反射四棱锥进行反射，实现真三维立体显示。
基于反射棱锥多层半透明结构三维显示装置方法

[发明专利]一种可见光通信系统-CN201610010623.6有效
发明人：谭峭峰;王绮霞;顾华荣 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-01-08 - 公布日： 2018-01-12 - 主分类号： H04B10/67 文献下载
摘要：本发明涉及一种可见光通信系统，其包括一光信号发射装置；以及一与该光信号发射装置配合使用的光信号接收装置，且该光信号接收装置包括一滤光片；其特征在于，所述滤光片包括一基底；一设置于该基底表面的波导层，且该波导层的折射率大于所述基底的折射率；以及一设置于该波导层表面的金属光栅，且该金属光栅包括多个等间隔设置的金属条；其中，所述滤光片的参数满足以下公式(1)‑(3)从而使该滤光片可以实现多带通滤光。由于该可见光通信系统的滤光片可以实现多带通滤光，该可见光通信系统具有较高的信号利用率。
一种可见光通信系统

[发明专利]一种基于标准光源的光子计数器的标定系统和方法-CN201610865960.3在审
发明人： 顾华荣;林书浪 -专利权人：清华大学
申请日： 2016-09-29 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： G01J1/44 文献下载
摘要：本发明涉及光电探测器标定的技术领域，特别是一种基于标准光源的光子计数器的标定系统和方法，系统包括标准光源、光纤光路、遮光筒、光子计数器、计数单元和上位机系统；光纤光路连接标准光源和遮光筒，光子计数器连接遮光筒和计数单元，计数单元通过RS232接口与上位机系统连接。利用该系统对光子计数器的本底计数、检测范围、线性计数率和检测重复性进行测试并进行标定。本发明有益效果标准光源使用双积分衰减器和实时强度检测探测器，可获得均匀、非线性误差小的复合白光；适用波长范围大，可对工作波长在300nm至2500nm内仪器进行标定；标定方法的可行性强，对实验技巧要求低，可以直接量化检验线性度并进行校正。
一种基于标准光源光子计数器标定系统方法

[发明专利]一种基于衍射光学整形器件的流式细胞仪光束形成系统-CN201510015199.X有效
发明人：谭峭峰;陈梦竹;王绮霞;曲卫东;顾华荣 -专利权人：清华大学
申请日： 2015-01-12 - 公布日： 2017-01-18 - 主分类号： G02B27/42 文献下载
摘要：本发明属于衍射光学技术领域，尤其涉及一种基于衍射光学整形器件的流式细胞仪光束形成系统，包括激光光源、衍射光学整形器件、反射镜、分光镜、透镜；各个激光器光源发出的光，经过衍射光学整形器件后，形成强度均匀分布的光斑，包括但不限于矩形光斑，最终照射在所述流式细胞仪系统的细胞液流上。相对于传统流式细胞仪光束形成系统的结果，本发明将衍射光学整形器件应用于流式细胞仪的光束形成系统中，而形成强度均匀分布的照明光斑，提高了流式细胞仪系统能量利用率和测量分析精度。
一种基于衍射光学整形器件细胞光束形成系统

[发明专利]一种扩大衍射光学光束整形器件有效衍射场的方法-CN201410219031.6有效
发明人：曲卫东;谭峭峰;顾华荣 -专利权人：清华大学
申请日： 2014-05-22 - 公布日： 2014-08-27 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明公开了属于光学器件领域的一种扩大衍射光学光束整形器件有效衍射场的方法，所述衍射光学光束整形器件组成包括由衍射光学元件和凸透镜组成和由衍射光学元件和凹透镜组成两种方案；其衍射光学元件和透镜做成单独的部件或是直接将衍射光学元件制作到凸透镜的平面或曲面上均可；然后根据衍射距离和衍射光学元件尺寸和需要的有效衍射场尺寸设计透镜焦距；再根据期望的衍射场光强分布和透镜焦距、衍射距离和衍射光学元件采样间隔设计衍射光学元件相位分布，该方法的特点是在扩大有效衍射场的同时，还可获得较好的光束整形效果；实现光场相位调制和/或振幅调制；这种器件可用于激光制造、全息二维/三维显示、游戏、娱乐等领域。
一种扩大衍射光学光束整形器件有效方法

[发明专利]偏振转换器、矢量光束生成系统及方法-CN201210562648.9无效
发明人：周哲海;谭峭峰;顾华荣;祝连庆 -专利权人：北京信息科技大学;清华大学
申请日： 2012-12-21 - 公布日： 2013-04-10 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种偏振转换器、矢量光束生成系统及方法，该偏振转换器包括：多个等面积且呈扇形状的分块亚波长介质光栅；其中，所述多个等面积且呈扇形状的分块亚波长介质光栅的光栅周期相同，光栅刻槽的取向相同；通过按预设条件设定所述所有分块亚波长介质光栅的光栅刻槽在空间的取向，将入射至所述偏振转换器的偏振空间均匀的线偏振光转换为多种不同形式的偏振空间不均匀的矢量光束。本发明实施例能够简化偏振转换器的设计和制作，使得偏振转换器具有更高的能量转换效率，并且生成的矢量光束的偏振纯度更高。
偏振转换器矢量光束生成系统方法

[发明专利]一种体全息存储系统像素失配补偿方法-CN201010516002.8有效
发明人： 顾华荣;曹良才;谭峭峰;何庆声;金国藩 -专利权人：清华大学
申请日： 2010-10-15 - 公布日： 2011-05-11 - 主分类号： G11B7/0065 文献下载
摘要：本发明涉及一种体全息存储系统像素失配补偿方法，其特征在于：它采用基于复振幅的像素失配补偿模型，考虑相邻像素的数目为三个，由于像感器像素的探测信号强度是对其有影响的空间光调制器像素产生的复振幅之和的平方在像感器像素的感光面上的积分，当像素扩散函数的宽度超过一个像素且小于等于两个像素时，则能得到像素失配补偿模型。本发明可有效提高体全息存储系统读出数据页的信噪比，对像素失配量的正负不敏感，具有均衡化处理的效果。本发明可以广泛应用于像素扩散函数宽度不大于两倍像素间隔，空间光调制器像素相对于像感器像素的局部失配量可为任意值的体全息存储系统中。
一种全息存储系统像素失配补偿方法

[发明专利]一种用于降低体全息存储系统误码率的交织及纠错方法-CN201010504922.8有效
发明人： 顾华荣;李建华;曹良才;何庆声;金国藩 -专利权人：清华大学
申请日： 2010-10-08 - 公布日： 2011-04-06 - 主分类号： H03M13/27 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于降低体全息存储系统误码率的交织及纠错方法，其包括如下步骤：(1)先对待存数据进行行方向、列方向和数据页间三个维度的纠错编码；(2)纠错编码完成后进行数据页内的匹配交织，进行完页内的匹配交织后，再进行数据页间的分组交织重排数据页间的顺序；(3)将体全息存储系统得到的数据依次经检测与后处理、解调制及解交织与解纠错编码，恢复为原始数据。本发明由于采用通过页内匹配交织与数据页间分组交织的方法，并在三个维度上使用里德·所罗门纠错码纠错，因此，消除了页内、数据页间误码率分布不均的影响，克服了突发错误，纠正了随机错误，并能在三个方向上迭代解码，大幅降低了纠错后误码率。本发明可以广泛应用于体全息存储信道的各种错误模式中。
一种用于降低全息存储系统误码率交织纠错方法

[发明专利]一种多灰阶体全息存储方法-CN200910090411.3有效
发明人：赵瑱;顾华荣;曹良才;何庆声;金国藩 -专利权人：清华大学
申请日： 2009-07-31 - 公布日： 2010-01-13 - 主分类号： G11B7/0065 文献下载
摘要：本发明涉及一种多灰阶体全息存储方法，其包括以下步骤：1)选定一K+1个灰阶的待存储信息和一具有二值空间调制器的体全息存储系统，K大于1；2)将K+1个灰阶的待存储信息对应的多灰阶矩阵分解为一系列二灰阶矩阵的累加；3)选定并固定参考光的各参数不变；4)将物光照射的时间分成K个时间段序列；5)在每个时间段上分别用二值空间光调制器上载不同的具有二灰阶分布的二维信息页，来构成物光，并以该物光和选定的参考光在存储介质中记录一系列的全息图；6)利用选定的参考光将步骤5)中记录得到的一系列的全息图累加，再现得出一与步骤1)中K+1个灰阶的待存储信息分布相同的二维信息页。本发明不仅提高了体全息存储系统的存储密度、传输速率和信息上载速度，还节约了成本，在计算机数据存储、数据库备份、影视图像存储等领域有广泛的应用前景。
一种多灰阶体全息存储方法

[发明专利]用于体全息存储系统实现像素一一匹配的装置及调整方法-CN200910089210.1有效
发明人： 顾华荣;曹良才;谭峭峰;何庆声;金国藩 -专利权人：清华大学
申请日： 2009-07-09 - 公布日： 2009-12-23 - 主分类号： G11B7/0065 文献下载
摘要：本发明公开了属于体全息数据存储技术领域的一种用于体全息存储系统实现像素一一匹配的装置及调整方法。该装置包括六自由度调节架、像感器连接架、整体支架、偏振分光棱镜PBS支架等。其调整方法为，在空间光调制器SLM、傅立叶变换透镜前后组、像感器等元件已确定的情况下，采用所设计的装置将这些元件组装起来，保证SLM位于傅立叶变换透镜前组的前焦面上，通过只调整像感器的六个自由度以实现像素一一匹配，得到尽可能小的像素匹配误差，使读出数据图像达到容易进行软件补偿的程度。实现像素一一匹配的装置结构简单，实施效果显著，解决了体全息存储系统中的像素匹配问题。
用于全息存储系统实现像素一一匹配装置调整方法

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