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[发明专利]一种基于非平面环形腔的集成化固体单频激光器-CN202310843036.5在审
发明人：李磐;罗子人;刘河山;杨然;王铭泽 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01S3/0941 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种基于非平面环形腔的集成化固体单频激光器，包括通过透射窗分隔形成有第一腔体和第二腔体的封装外壳，光源提供机构，光源处理机构，位于第二腔体中的激光振荡器组件，位于第二腔体中的准直透镜组，以及至少部分位于封装外壳外部的输出机构；其中，光源处理机构位于光源提供机构与透射窗之间，和/或位于透射窗与激光振荡器组件之间；准直透镜组位于激光振荡器组件的出射光所在的路径上；输出机构通过光纤与封装外壳连接。本发明在保证小型化的情况下将光源提供机构和激光振荡器组件封装在一起，克服了现有集成化非平面环形腔固体单频激光器系统集成度不够，稳定性差的问题，实现了稳定单频激光输出的效果。
一种基于平面环形集成化固体激光器

[发明专利]一种用于平行反射面间角度误差的测量装置-CN202310858080.3在审
发明人：王少鑫;齐克奇;刘河山;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01B11/26 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种用于平行反射面间角度误差的测量装置，包括：光源提供单元，用于提供出射激光；激光分束调制单元，用于将出射激光分束，并对分束后的出射激光的频率差进行调制；激光干涉单元，用于将调制后的出射激光引导到达一组反射面相平行的待测件上，并返回形成与所述待测件一一对应的两套干涉信号；数据采集处理单元，用于采集所述干涉信号，并根据采集的干涉信号得到一组所述待测件的反射面上的角度误差信息。本发明以外差干涉技术为基础，构建了具有高精度测量能力，对反射平面的测量精度水平能够达到亚微弧度水平，可以有效地适用于标定平行反射面的平行度以及校准平行反射面。
一种用于平行反射角度误差测量装置

[发明专利]一种基于外差干涉的扭秤本底噪声测量装置和方法-CN202310708551.2在审
发明人：王少鑫;齐克奇;刘河山;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种基于外差干涉的扭秤本底噪声测量装置和方法，测量装置包括：真空系统，形成有具有真空环境的试验腔体；扭秤，位于所述试验腔体中；外差激光干涉仪系统，至少部分位于所述试验腔体中，用于提供出射激光至所述扭秤，并返回形成干涉信号；数据采集处理系统，位于所述试验腔体外部，对所述干涉信号进行采集，并根据采集的所述干涉信号得到扭秤本底噪声。本发明基于真空下的高集成度设置方式，将外差干涉技术应用到扭秤测量中，从而提高了对扭秤本底噪声的测量精度。
一种基于外差干涉扭秤本底噪声测量装置方法

[发明专利]一种基于椭偏传感技术的应力检测装置和应力检测方法-CN202310326535.7在审
发明人：刘巍;理智;齐克奇;牛宇;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01L1/24 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种基于椭偏传感技术的应力检测装置和应力检测方法，应力检测装置包括：载物台，形成有相对于偏振光束的角度可调节的载物面；光束发射单元，用于向载物台上的待测样品提供偏振光束；电光处理单元，用于对经过载物台反射出的至少部分偏振光束进行相位调节；数据采集单元，用于采集光学信号；数据处理单元，将数据采集单元采集到的光学信号进行数据处理，对应获得待测样品的内应力数据。本发明通过对样品反射光进行调制，并对调制后的光学信号进行采集和处理，对应得到待测样品上的光学镀膜的内应力信息，克服了现有技术中需要在获得待测样品的椭偏参数的前提下进一步进行计算才能获得内应力信息的问题，大大提高了检测效率。
一种基于传感技术应力检测装置方法

[发明专利]一种单离子检测方法和装置-CN202110308022.4有效
发明人：刘巍;牛宇;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2021-03-23 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G01N21/21 文献下载
摘要：本发明属于光学精密测量技术领域，针对光学生物传感器灵敏度不足、无法对单个离子或带电小分子相互作用分析的问题，本发明公开了一种基于单离子成像检测方法和装置，全内反射椭偏成像仪的探测光束，经电调制奇点耦合差分成像反应单元反射后，汇聚于CCD或CMOS探测器，所采集的传感表面图像数据传输给信号处理单元，通过对工作传感表面和参比传感表面的差分信号进行频谱分析，消除共模噪声，在频谱上选取调制信号所在峰值强度进行滤波，获得固液界面处单个离子或带电分子间的相互作用实时信号。本申请基于椭偏相位在表面等离子体共振角处的奇点效应及相应光学信号噪声抑制方案，能够实时观测单个离子或带电分子在固相表面的吸附及其物化反应。
一种离子检测方法装置

[发明专利]一种单离子成像检测方法及装置-CN202010310993.8有效
发明人：刘巍;罗子人;牛宇 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2020-04-20 - 公布日： 2021-08-31 - 主分类号： G01N21/01 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种单离子成像检测方法及装置，检测装置包括全内反射椭偏成像仪、奇点耦合差分成像反应单元、信号处理单元、微流道单元和噪声隔离系统，检测方法包括步骤如下：光束发射点产生探测光束，探测光束经奇点耦合差分成像反应单元反射并汇聚在全内反射椭偏成像仪的CCD探测器；CCD探测器实时采集奇点耦合差分成像反应单元反射形成的传感表面图像数据，并且将传感表面图像数据传输到信号处理单元；信号处理单元进行数据处理，获取工作区域信号强度I0、参比区域信号强度Ir以及单个离子或带电分子相互作用信号S；本方案能够实时观测单个离子或其他带有电荷分子在固相表面的吸附及其物化反应。
一种离子成像检测方法装置

[发明专利]一种星间激光干涉测距设备-CN201810616482.1有效
发明人： 罗子人;刘河山;靳刚 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2021-03-12 - 主分类号： G01S11/12 文献下载
摘要：本发明实施例涉及一种星间激光干涉测距设备，包括：第一航天器(10)和第二航天器(20)；所述第一航天器(10)和所述第二航天器(20)构成两个独立的环形光路，所述第一航天器(10)与所述第二航天器(20)的所构成光路回路路径相同，且方向相反，能够消除激光频率不稳定所带来的测距噪声。利用两个回路的测量信号将激光频率噪声完全消除，从而可大大提高测量信号的信噪比，进而提高测距的精准度。
一种激光干涉测距设备

[发明专利]一种无盲区数字相位计算法及装置-CN201510528640.4在审
发明人： 罗子人;宋同消;边星;刘河山;董玉辉;苗琳 -专利权人：北京艾美林科技有限公司
申请日： 2015-08-26 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种可以高精度自适应信号频率的无盲区数字相位计算法及装置。其中包括低通模拟滤波器、AD转换器、相位测量算法电路及信号输出通信模块。通过相位反馈跟踪模块和信号强度测量模块，可以自动适应信号频率，以实现适应和优化载波调制频率的功能；采用反正弦模块和反余弦模块并行独立地进行相位计算，借助反正弦算法在0度时收敛性好，反余弦算法在90度时收敛性好的特点，以实现正负90度相位范围内高精度、高效率的无盲区相位测量。本发明可广泛用于高精度无盲区的相位差测量。
一种盲区数字相位算法装置

[实用新型]一种无盲区数字相位计装置-CN201520648061.9有效
发明人： 罗子人;宋同消;边星;刘河山;董玉辉;苗琳 -专利权人：北京艾美林科技有限公司
申请日： 2015-08-26 - 公布日： 2016-04-13 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本实用新型公开一种可以高精度自适应信号频率的一种无盲区数字相位计装置。其中包括：低通模拟滤波器、AD转换器、相位测量算法电路及信号输出通信模块。通过相位反馈跟踪模块和信号强度测量模块，可以自动适应信号频率，以实现适应和优化载波调制频率的功能；采用反正弦模块和反余弦模块并行独立地进行相位计算，借助反正弦算法在0度时收敛性好，反余弦算法在90度时收敛性好的特点，以实现正负90度相位范围内高精度、高效率的无盲区相位测量。本实用新型可广泛用于高精度无盲区的相位差的测量。
一种盲区数字相位装置

[发明专利]一种高精度双星激光干涉动态测距地面模拟装置-CN201310420051.5有效
发明人：李玉琼;罗子人;靳刚;刘河山;董玉辉 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2013-09-16 - 公布日： 2014-01-15 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种高精度双星激光干涉动态测距地面模拟装置，至少包括：隔振系统，用于将外界的震动噪声进行隔离与过滤，降低系统的震动噪声；真空系统，用于降低系统因温度波动所带来的热噪声；光源系统，用于提供2束高稳定性、高稳频的激光；干涉仪，用于产生三路等臂长外差式干涉信号，实现卫星轨道游离运动信息与由引力波或重力场等引起的科学信号信息的模拟；第一平移系统，用于由引力波或重力场等引起的模拟科学信号；第二平移系统，用于模拟卫星轨道游离信号；相位检测系统，用于对干涉信号进行相位检测；对相位信息进行采集，并反演位移；数据分析系统，用于评估干涉系统的动态测距精度，并从混和信号中提炼出科学信号。本发明能够实现高精度双星激光干涉动态测距的地面模拟。
一种高精度双星激光干涉动态测距地面模拟装置

[发明专利]一种等臂长外差式激光干涉测距系统-CN201310231028.1有效
发明人：李玉琼;靳刚;罗子人;刘河山;董玉辉 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2013-06-09 - 公布日： 2013-09-18 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种等臂长外差式激光干涉测距系统，至少包括：隔振系统，用于将外界的低频率噪声进行隔离与过滤，消除系统的震动噪声；真空系统，用于降低系统因温度波动所带来的热噪声；光源系统，用于提供2束高稳定性、高稳频的激光，同时这两束光具备相应的差分频率；干涉系统，用于产生两路等臂长外差式干涉信号，利用位移与相位之间的关系，得到被测两物体之间的位移变化信息；相位监测与数据分析系统，用于对干涉信号进行相位检测，对相位信息进行采集，并反演位移，反映干涉系统在各个频段上的测距精度。本发明可消除激光器频率不稳定性、各类噪声源对测距精度的影响，实现了长周期皮米量级的测量精度。
一种外差激光干涉测距系统

[发明专利]空间激光干涉系统激光指向控制技术的模拟方法和装置-CN201310216705.2有效
发明人：董玉辉;刘河山;李玉琼;罗子人;靳刚 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2013-06-03 - 公布日： 2013-09-11 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种空间激光干涉系统激光指向控制技术的模拟方法，包括如下步骤：产生准直、单色、偏振态、强度及相位可控的线偏振入射激光和本地激光；通过激光指向抖动模拟系统对入射激光方向调制，用来模拟目标信号方向抖动；通过差分干涉光路将入射激光与所述本地激光汇聚形成激光差分干涉信号，用四象限光电探测器进行光电信号转换，并由相位计同时测量各个象限的相位信息；通过激光指向控制系统实时采集上述相位信息,利用优化的自适应PID控制方法，对本地激光的方向进行高精度角度控制，实现两束激光的严格平行，并满足空间测量要求。本发明采用相位敏感测角方法学，比光强敏感方法学具有更高的灵敏度，便于实现更高精度的激光指向控制。
空间激光干涉系统指向控制技术模拟方法装置

[发明专利]一种空间激光干涉系统弱光锁相技术的模拟方法和装置-CN201310137131.X有效
发明人：董玉辉;靳刚;刘河山;李玉琼;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2013-04-19 - 公布日： 2013-08-07 - 主分类号： G01C3/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种空间激光干涉系统弱光锁相技术的模拟方法和装置，方法包括如下步骤：（a）产生准直、单色、偏振态、强度及相位可控的偏振入射激光和偏振本地激光；（b）通过目标信号模拟控制系统，对所述入射激光的相位进行调制，用来模拟目标信号；（c）通过差分干涉系统，对入射激光的强度进行衰减并将所述入射激光与所述本地激光汇聚形成两路差分干涉激光信号；（d）通过锁相控制系统，对所述本地激光的相位进行调制，使所述本地激光的相位对入射激光的相位进行跟踪和锁定。本模拟方法和装置能够精确进行星间激光干涉测距弱光锁相技术的地面模拟实验。
一种空间激光干涉系统弱光技术模拟方法装置

[发明专利]测量高频率信号相位变化的数字相位计及其方法-CN201310128776.7有效
发明人：刘河山;靳刚;董玉辉;李玉琼;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2013-04-15 - 公布日： 2013-07-24 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种测量高频率信号相位变化的数字相位计及其方法，所述数字相位计包括依次相连的高频率信号混频降频电路、AD转换器和核心算法运算电路，所述高频率信号混频降频电路用于将输入的待测高频信号滤除直流部分，并降低高频信号的频率；所述AD转换器用于将高频率信号混频降频电路输出的待测模拟信号转换为待测数字信号；所述核心算法运算电路用于测量所述待测数字信号的初始频率，并根据所述初始频率产生正交信号，并将正交信号与待测数字信号混频、降频为直流信号，再经反正切运算得到待测高频信号的相位变化。本发明可广泛的用于测量高频率信号的相位变化，尤其适用于在空间激光差分干涉测距领域。
测量频率信号相位变化数字及其方法

[发明专利]基于锁相环技术测量信号间相位差的数字相位计及其方法-CN201310145977.8有效
发明人：刘河山;靳刚;董玉辉;李玉琼;罗子人 -专利权人：中国科学院力学研究所
申请日： 2013-04-24 - 公布日： 2013-07-24 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于锁相环技术测量信号间相位差的数字相位计及其方法，所述数字相位计包括第一模拟低通滤波器、第二模拟低通滤波器、AD转换器和核心算法运算电路，第一模拟低通滤波器和第二模拟低通滤波器分别将基准信号和待测信号的高频噪声部分滤除；AD转换器将模拟信号转换为数字信号；核心算法运算电路测量基准数字信号的初始频率，产生正交信号，将正交信号分别与基准数字信号和待测数字信号混频、降频为基准直流信号，再经反正切运算得到基准信号与本地信号的相位差φa以及待测信号与本地信号的相位差φb，计算φb与φa之间的差值，得到待测信号与基准信号之间的相位差。本发明可广泛的用于测量信号间的相位差，尤其是高精度的测量相位差。
基于锁相环技术测量信号相位差数字相位及其方法

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