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[发明专利]一种基于里德堡原子群阵列的波源定位装置和系统-CN202211590160.7在审
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;燕阳 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-12-12 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01S5/16 文献下载
摘要：本发明属于量子光学与微波电场测量的技术领域，公开了一种基于里德堡原子群阵列的波源定位装置，包括探测激光器、耦合激光器，探测激光器发出的激光经第一阵列分束器后分为平行的三束探测光并入射至碱金属原子气室，然后经二向色镜后入射至光电探测器组；耦合激光器发出的激光第二阵列分束器后分成平行的三束耦合光，并与三束探测光分别反向重合入射至碱金属原子气室，形成里德堡原子群阵列；本征天线用于沿垂直于探测光方向向碱金属原子气室内的发出里德堡原子群阵列本征微波信号；光电探测器组用于分别接收三束探测光信号强度并发送至计算单元得到目标天线的三维位置。本发明测量操作简单，有益于设备集成，可实时在线反馈。
一种基于里德堡原子群阵列波源定位装置系统

[发明专利]一种基于滤波介质的窄带滤波装置和方法-CN202110526299.4有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;燕阳 -专利权人：山西大学
申请日： 2021-05-14 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G02F1/09 文献下载
摘要：本发明属于光电子技术领域，具体涉及一种基于滤波介质的窄带滤波装置和方法，装置包括滤波调节装置；滤波调节装置包括U型滑槽、滤波介质架和主旋转轴；U型滑槽底部套设在主旋转轴上，并通过紧固螺丝固定方向；U型滑槽内设置有上导轨和下导轨，外侧设置有调节螺母，内侧设置有与调节螺母连接的齿轮，下导轨上表面和上导轨下表面设置有用于与齿轮配合的齿轮啮合槽；上导轨和下导轨上分别设置有第一磁铁和第二磁铁；滤波介质架固定设置在主旋转轴上，用于设置并选择需要的滤波介质气室；滤波介质架上设置有加热片，加热片用于对滤波介质气室进行加热。本发明具有覆盖波长广，滤波效果好，集成度高，可实时检测，易于使用等优点。
一种基于滤波介质窄带装置方法

[发明专利]智能灭杀农业害虫巡航车-CN202211588474.3在审
发明人：张徐波;程安迪;宋君;董玮;张建珍;元晋鹏;夏章献 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-12-12 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： A01M5/00 文献下载
摘要：本发明涉及智能灭杀农业害虫巡航车，包括履带小车、灭杀部件、图像处理模块、控制模块和和图像采集系统，所述履带小车包括车体，所述车体顶部安装有旋转台；所述旋转台下方在车体内固定有旋转电机；所述灭杀部件设置在旋转台上方；所述第一摄像头安装在灭杀部件上；所述图像处理模块电性连接有存储模块；所述图像处理模块被配置为：对和图像采集系统采集到的图像进行识别和判断。本发明通过第一摄像头和多个第二摄像头采集图像，通过图像处理模块对采集的图像进行识别和判断，自动确定有害生物，通过图像处理模块和控制模块，控制第一摄像头对有害生物进行追踪，和控制激光发射器瞄准有害生物，对有害生物进行灭杀，使用方便快捷。
智能灭杀农业害虫巡航

[发明专利]基于光学频率梳的多层结构材料特性测量装置和方法-CN202110430745.1有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;高薇 -专利权人：山西大学
申请日： 2021-04-21 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明属于材料特性测量技术领域，公开了一种基于光学频率梳的多层结构材料特性测量方法和装置，方法包括以下步骤：S1、将光学频率梳发出的光分为两束，使其中一束经参考光路后入射至第二分光元件，另一束经测量光路后入射至第二分光元件，经第二分光元件后两束光重合并发生干涉，通过光谱仪接收第一干涉信号；S2、将待测样品放入测量光路，接收第二干涉信号；S3、对第一干涉信号和第二干涉信号分别进行傅里叶变换得到第一傅里叶变换光谱图和第二傅里叶变换光谱图；S4、确定材料层数获取各个峰的展开相位，计算对应的光程差值；S5、计算材料各层厚度及折射率。本发明可以识别样品层数，同时测量样品的每一层厚度和折射率。
基于光学频率多层结构材料特性测量装置方法

[发明专利]基于光学频率梳干涉测量法进行三维成像的装置及方法-CN202011525217.6有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;王三丹 -专利权人：山西大学
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明属于材料形貌表征的技术领域，具体涉及一种可以对固体材料进行三维成像的装置和方法，装置包括光源系统、分光元件、二维平移台、第一反射镜、光谱仪和信号处理系统，光源系统包括飞秒光纤激光器，飞秒光纤激光器的重复频率和偏置频率被锁定至原子钟上形成光学频率梳；光源系统发出的光束经分光元件分为两束后，一束作为参考光束垂直入射至第一反射镜；一束作为探测光束入射至放置在二维平台上的待测样品表面；参考光束和探测光束分别被反射后返回分光元件，在分光元件处重合并发生干涉，干涉信号进入光谱仪后，经信号处理系统计算得到待测样品的三维形貌。本发明实现待测样品的三维形貌成像，其测量精度高，可以广泛应用于材料领域。
基于光学频率干涉测量进行三维成像装置方法

[发明专利]一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统-CN202210890579.8在审
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;李志鹏 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明属于精密测量器件领域，公开了一种用于材料厚度测量的多径干涉仪系统，包括底板，底板上竖直设置有光路主板，光路主板的开口侧设置有用于固定激光器和光谱仪的仪器支撑台和用于设置二维电动位移台的位移支撑台，二维电动位移台中心设置有用于放置待测样品的通光孔；光路主板用于设置光学元件，光学元件用于将从输入耦合器输入的光分为两束，一束经测量路径后传输至输出耦合器，另一束经参考路径后传输至输出耦合器，输出耦合器将两束光的干涉信号经传输光纤发送光谱仪；待测样品设置在测量路径上；三维光学镜架的底部与光路主板固定连接，顶部设置有三维调节螺丝；本发明结构紧凑，便于集成整合，调节方便，可以广泛应用于精密测量领域。
一种用于材料厚度测量干涉仪系统

[发明专利]一种基于全光光栅的多路激光频率链锁定方法和装置-CN202110509049.X有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;董世超 -专利权人：山西大学
申请日： 2021-05-11 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01S3/094 文献下载
摘要：本发明属于激光频率锁定技术领域，公开了一种基于全光光栅的多路激光频率链锁定方法和装置，方法包括以下步骤：对频标光进行锁定在原子跃迁线上，耦合光频率调谐到饱和吸收光谱处并进行扫频；使耦合光分成多束，将其中一束在分成两束形成干涉光场，注入第一原子蒸汽气池，同时使频标光对向注入第一原子蒸汽气池中形成多级离散衍射；S3、将衍射光场分离，注入第一探测器探测；S4、将耦合光的其它光束注入第二原子蒸汽气池，同时，使待锁定激光器分别反向注入第二原子蒸汽池形成电磁诱导透明光谱并被第二探测器探测；S5、根据第一探测器与对应的第二探测器的探测信号，对待锁定激光器进行频率锁定，本发明克服了传统频标位置固定的缺陷。
一种基于光栅激光频率链锁方法装置

[发明专利]基于异拓扑荷涡旋光的旋转物体角速度测量装置和方法-CN202210017941.0有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;王学文 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-01-07 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01P3/36 文献下载
摘要：本发明涉及旋转物体角速度测量领域，公开了基于异拓扑荷涡旋光的旋转物体角速度测量装置和方法，装置包括异拓扑荷涡旋光生成系统、拍频测量系统、信号处理系统，异拓扑荷涡旋光生成系统用于分别产生携带正拓扑荷的涡旋参考光和携带负拓扑荷的涡旋测量光；拍频测量系统用于将参考光和入射至待测旋转物体的测量光合束产生拍频信号并进行光电转换后发送至信号处理系统得到待测旋转物体的角速度的大小与方向。本发明实现待测旋转物体角速度大小与方向的测量，其测量精度高、测量范围大、操作简单，可以广泛应用于旋转物体角速度测量领域。
基于拓扑涡旋旋转物体角速度测量装置方法

[发明专利]一种消除光强抖动对激光气体遥测影响的方法-CN202210495220.0在审
发明人：郑睿健;赵成浩;吕昕勃;赵刚;元晋鹏;马维光 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-05-07 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种消除光强抖动对激光气体遥测影响的方法，属于激光光谱技术领域。本发明通过截取探测光强中的一段信号，寻找其峰的峰值从而获得光强起伏系数，然后利用该系数消除光强起伏对WMS的影响。本发明方法简单、便捷，算法不需要消耗很大的硬件和软件成本，因此非常适合应用于基于单片机的激光遥感仪。
一种消除抖动激光气体遥测影响方法

[发明专利]基于双光梳干涉法的光梳绝对模式数测量装置及方法-CN202210186637.9在审
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;王三丹 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G01J3/45 文献下载
摘要：本发明涉及精密测量领域，公开了一种基于双光梳干涉法的光学频率梳绝对模式数测量装置及方法，包括激光器、第一光学频率梳、第二光学频率梳；第一光学频率梳发出的激光被分为第一参考光束和第一测量光束两束光，其中第一参考光束经计频器测量其重复频率；第二光学频率梳发出的激光与第一测量光束经第一合光器件后重合并发生干涉，干涉信号入射至探测器，然后经带通滤波器和数字转换器后转换为数字干涉信号，并发送至数据处理单元计算光学频率梳的绝对模式数；第一光学频率梳的偏置频率和与激光器的拍频频率被锁定，第二光学频率梳的重复频率、偏置频率和与激光器的拍频频率被锁定。本发明测量简单快速，可以实现在线测量。
基于双光梳干涉绝对模式测量装置方法

[发明专利]一种基于里德堡原子的工件缺陷测量装置及方法-CN202110436943.9有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;靳婷 -专利权人：山西大学
申请日： 2021-04-22 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： G01N21/59 文献下载
摘要：本发明属于工件缺陷测量技术领域，公开了一种基于里德堡原子的工件缺陷测量装置，包括探测光源和耦合光源，探测光源和耦合光源发出的探测光和耦合光相向重合入射至碱金属原子气室，激发原子到里德堡态；第一射频信号源和第二射频信号源的信号输出端与波导连接，用于分别输出具有频率差的微波信号，微波信号经波导发出后入射至碱金属原子气室与里德堡原子相互作用；光电探测器接收经过碱金属原子气室后的探测光并发送至数据采集处理模块，数据采集处理模块根据探测光强度，计算得到待测工件的缺陷。本发明可以实现工件的曲线测量，测量精度高，测量操作简单。
一种基于里德堡原子工件缺陷测量装置方法

[发明专利]一种原子系综质心速度测量装置和方法-CN202011577719.3有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;王三丹 -专利权人：山西大学
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： G01M1/10 文献下载
摘要：本发明涉及精密测量原子速度技术领域，公开了一种原子系综质心速度测量装置和方法，装置包括激光光源，激光光源输出的光经第一分光元件后分为两束，一束作为控制光束经第一单模光纤后入射到第二合光单元，另一束经频率偏移器后产生零级光束和一级光束经第一合光单元合束后发生拍频，拍频信号经第二单模光纤、第二分光元件后分为两束，一束作为参考光束被第一探测器接收，另一束作为测量光束经第二合光单元后与控制光束重合入射至原子蒸汽池后被第二探测器接收；第二合光单元和原子蒸汽池设置在电动平移台上。本发明测量操作简单，测量精度高，可以广泛应用于原子领域。
一种原子质心速度测量装置方法

[发明专利]基于光学诱导原子晶格的可调涡旋阵列产生方法和装置-CN202110612206.X在审
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;张恒飞 -专利权人：山西大学
申请日： 2021-06-02 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本发明属于光通信技术领域，涉及一种基于光学诱导原子晶格的可调涡旋阵列产生方法和装置。方法包括以下步骤：S1、耦合光和输入光的频率分别失谐锁定在碱金属原子的D1和D2超精细结构跃迁线上；S2、使耦合光分为两束光，并以不同入射角从消偏振分束棱镜的入射面两侧入射至消偏振分束棱镜并分成四束，其中两束以夹角出射并沿传播方向上产生第一驻波场，另外两束光沿传播方向上产生第二驻波场，使第一驻波场方向旋转90°后，与第二驻波场合束并入射至碱金属蒸汽池，形成空间周期性调制的二维光学诱导原子晶格；S3、输入光经涡旋波片后，与耦合光形成的干涉驻波场对向重合入射至碱金属蒸汽池，经原子晶格衍射后输出涡旋阵列。本发明可动态产生和控制涡旋阵列。
基于光学诱导原子晶格可调涡旋阵列产生方法装置

[发明专利]一种全立双杆式光学元件定位调节装置-CN202010294941.6有效
发明人： 元晋鹏;董世超;汪丽蓉 -专利权人：山西大学
申请日： 2020-04-15 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： G02B6/32 文献下载
摘要：本发明属于光学器件领域，公开了一种结构紧凑的全立双杆式光学元件定位调节装置，包括光学元件定位组件和光学元件调节组件；光学元件定位组件包括：底部固定件、转接固定件、方形固定件、刚性支撑杆，底部固定件的上表面和方形固定件的第一方向上的上表面均设置有两个用于与刚性支撑杆配合的第一柱面凹槽；转接固定件上设置有用于与方形固定件连接的连接孔和两个与刚性支撑杆的截面匹配的杆孔；光学元件调节组件的底部设置有两个用于与刚性支撑杆配合的第二柱面凹槽，光学元件调节组件通过螺丝与底部固定件或方形固定件固定连接，且光学调节组件上的第二柱面凹槽用于与刚性支撑杆配合。本发明结构紧凑，调节方便，设计合理。
一种全立双杆式光学元件定位调节装置

[发明专利]基于双光梳干涉测量法的光学镜片质量检测系统及方法-CN202010150743.2有效
发明人： 元晋鹏;汪丽蓉;王三丹 -专利权人：山西大学
申请日： 2020-03-06 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明属于光学精密测量技术领域，公开了一种基于双光梳干涉测量法的光学镜片质量检测系统及方法，系统包括光源系统、干涉测量系统、信号处理系统。光源系统包括第一光学频率梳和第二光学频率梳，用于产生重复频率满足外差拍频条件的两束激光；干涉测量系统中，第一光学频率梳的输出信号被分为测量光束和参考光束两束光，其中，测量光束入射到待测光学镜片后，与参考光束重合；重合后的测量光束和参考光束与第二光学频率梳的输出光束再次重合后分为两束，分别被探测器的两个探测窗口探测；信号处理系统用于根据探测器的探测信号，计算得到待测光学镜片的厚度和折射率。本发明可以同时测量玻璃镜片的厚度和折射率，并实现玻璃镜片的二维表征。
基于双光梳干涉测量光学镜片质量检测系统方法

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