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[发明专利]一种光学滤波装置及光功率稳定系统-CN202310670000.1在审
发明人：李桐;李文文;陈志明;何沛彤;李楠;高晓文;傅振海;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G02B5/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种光学滤波装置及光功率稳定系统，包括支撑座、前腔镜、后腔镜和压电驱动器；所述前腔镜和所述后腔镜均可拆式安装于所述支撑座上，所述支撑座上设有沿第一方向延伸的腔体，所述前腔镜和所述后腔镜沿第一方向相对设置在所述腔体内以形成f‑p谐振腔；所述压电驱动器传动至所述前腔镜和所述后腔镜中的至少一者，以控制其沿第一方向进行移动。前腔镜和后腔镜均可拆式安装于支撑座上，即前腔镜和后腔镜能够被替换，以通过不同能量反射率的前腔镜和后腔镜组成f‑p谐振腔，利用能量反射率的变化，对f‑p谐振腔的滤波能力进行补充，从而增加f‑p谐振腔的滤波能力。
一种光学滤波装置功率稳定系统

[发明专利]一种用于悬浮纳米微粒的真空光镊系统-CN202310687076.5有效
发明人：李桐;傅振海;胡慧珠;陈志明;何沛彤;高晓文 -专利权人：之江实验室
申请日： 2023-06-12 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G21K1/00 文献下载
摘要：本发明公开一种用于悬浮纳米微粒的真空光镊系统，包括真空光阱生成模块、真空腔模块、信号收集模块和起支模块；真空光阱生成模块和信号收集模块均位于真空腔模块的外部，且分别位于真空腔模块沿光路的两侧；真空光阱生成模块、真空腔模块、信号收集模块满足：真空光阱生成模块的工作距离＞前腔镜的光学厚度；前腔镜的光学厚度、后腔镜的光学厚度，加上前腔镜、后腔镜之间的间距，三者之和，小于真空光阱生成模块的工作距离与信号收集模块的工作距离之和；起支模块包括起支容器、雾化器、连接管道，连接管道用于起支时连接起支容器和放气阀。本发明能够实现小型化和集成化，且真空腔体能够达到的极限真空度更高。
一种用于悬浮纳米微粒真空系统

[发明专利]一种基于真空光镊的纳米微粒净电量快速标定方法-CN202310265573.6有效
发明人：朱绍冲;李翠红;高晓文;王金川;傅振海;何朝雄;胡慧珠 -专利权人：之江实验室
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01R29/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于真空光镊的纳米微粒净电量快速标定方法。本发明方法利用交流电场驱动，测量悬浮纳米微粒位移功率谱密度，结合微粒质量等参数实现悬浮纳米微粒净电量快速标定和跟踪探测的方法。本发明解决了常见紫外照射、高压放电等净电量标定方法中改变纳米微粒现有净电量、随机性强的缺陷，通过测量光镊悬浮纳米微粒对驱动电场力的响应功率谱密度，并结合微粒标称尺寸准确快速标定其净电量，提高标定效率，并可维持现有净电量有助于实验连续性，实现纳米微粒净电量动态标定。
一种基于真空纳米微粒电量快速标定方法

[发明专利]一种基于静电调控的悬浮光力重力测量装置及方法-CN202310304234.4有效
发明人：何朝雄;傅振海;高晓文;徐晋升;陈杏藩;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2023-03-27 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：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。
一种基于静电调控悬浮重力测量装置方法

[发明专利]一种基于毛细玻璃管装载的微粒转移悬浮方法及装置-CN202310237271.8有效
发明人：杨靖;祝训敏;陈志明;傅振海;高晓文;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G21K1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于毛细玻璃管装载的微粒转移悬浮方法及装置。本发明在毛细管前端装载上微粒，利用线性位移台将毛细管固定并移动至势阱附近，利用细线将微粒推出毛细管，微粒被势阱力捕获并实现悬浮。本发明解决了直径在数十微米至数百微米范围的微粒无法通过喷雾法和振动脱附下落法实现转移悬浮的问题，转移悬浮成功率大于90%，避免了镊子夹持转移方法对微粒的损伤和势阱附近物体与镊子尖端产生空间干涉的问题。将装载微粒的毛细管前端置于光学显微镜下，可精确观测和筛选待悬浮的单个微粒的内部均匀性、面型和尺寸等参数。
一种基于玻璃管装载微粒转移悬浮方法装置

[发明专利]一种基于压电材料的精密光偏振控制器-CN202211577640.X在审
发明人：胡慧珠;李翠红;郭磊磊;傅振海;刘瑞;高晓文;陈少华;陈志明 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G02B26/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于压电材料的精密光偏振控制器，包括压电驱动单元、机械传动单元、偏振单元；所述的压电驱动单元，用于使压电元件按照压电信号产生伸长运动；并反馈偏振元件的旋转角度；机械传动单元，用于将压电驱动单元输出的伸长运动传送到偏振单元；偏振单元，包括偏振元件；用于接收输入光束，并输出横向偏振光束。压电陶瓷元器件具有随外部电场信号的变化而变化的特性，通过传动机构将伸长运动转化为旋转运动，可实现偏振片不大于0.2角秒的旋转；输入电场形式可控，可以实现伸长量与时间的函数关系，最终实现光偏振的旋转效应对光动量等效应的影响。本发明可为后续光偏振在时空领域的微尺度科学研究提供了一种经济实用的方案。
一种基于压电材料精密偏振控制器

[发明专利]一种基于悬浮微粒的电离辐射探测方法和装置-CN202210982739.1有效
发明人：徐晋升;傅振海;高晓文;郭磊磊;熊芳;胡慧珠 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01T1/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于悬浮微粒的电离辐射探测方法和装置。所述的方法，1）在悬浮光力系统中，通过光场、电场或者磁场悬浮微米到纳米尺度的微粒，并利用光学方法探测悬浮微粒的运动状态；2）当外界的α粒子入射到悬浮光力系统中时，α粒子电离出气体环境中的正负离子，吸附于悬浮微粒，进而改变悬浮微粒的净电量；3）通过探测悬浮微粒在外加电磁场作用下的运动响应来探测微粒的净电量，从而实现电离辐射的探测。装置包括敏感单元模块、气压调节模块、电磁施加模块、环路校准模块和电离辐射探测模块。本发明可利用悬浮微粒实现电离辐射的探测，从而为电离辐射探测装置的集成化和小型化提供了全新的解决方案。
一种基于悬浮微粒电离辐射探测方法装置

[发明专利]基于差分采样反馈的激光光功率稳定装置及其调试方法-CN202211123526.X在审
发明人：祝训敏;何沛彤;杨靖;傅振海;高晓文;胡慧珠 -专利权人：之江实验室
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H01S3/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于差分采样反馈的激光光功率稳定装置及其调试方法。本发明将待稳定激光的功率对应的电压信号与高精度参考电压源通过零漂移差分电路进行比较和差分采样，采样信号经过模拟比例电路反馈至光功率控制器，最终在数百Hz以下频段有效减小激光功率波动达20dB，并达到1小时内数百PPM量级的长期稳定性。本发明中通过差分采样移除了直流分量，避免了电路量程和分辨率性能之间的矛盾，大幅度提高了光功率信号相对电路噪声的信噪比和长期稳定效果。总之，本发明通过差分采样反馈，提供了一种长期稳定性优良且结构简单可靠的激光光功率稳定方法及装置。
基于采样反馈激光功率稳定装置及其调试方法

[发明专利]一种基于悬浮纳米微粒的真空光镊实验教学装置-CN202211138122.8有效
发明人：章逸舟;傅振海;陈志明;王颖颖;朱绍冲;梁韬;郭磊磊;高晓文;胡慧珠;李楠;吕玮阁 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G09B23/22 文献下载
摘要：本发明公开一种基于悬浮纳米微粒的真空光镊实验教学装置，该装置包括捕获光路模块、真空系统模块、探测光路模块、信号处理及采集模块、电场电极模块、算法显示模块、摄像模块。该装置可以实现在常压下实现悬浮纳米微粒的稳定捕获及观测，可调节微粒所处的气压状态，实现微粒的电场调控，实现悬浮纳米微粒的高时空信号探测，实时采集及处理显示悬浮纳米微粒的各项参数，能够可满足不同层次的实验操作者进行实验调试、实验验证、数据采集。同时，该装置集成度高、便于移动，光路直观，操作便捷，系统集成度高、可拓展性强。实验内容超前新颖，满足真空光镊实验教学及科研的需求。
一种基于悬浮纳米微粒真空实验教学装置

[发明专利]引力加速度调制装置及方法-CN202210860338.9有效
发明人：陈志明;刘承;祝训敏;熊芳;刘瑞;高晓文;傅振海;李楠;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G05D13/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种引力加速度调制装置及方法。引力加速度调制装置，包括微粒、调制模块、真空模块、捕获模块、探测模块；调制模块包括顺次相连的飞轮、旋转轴、联轴器、减速器、电机、三轴精密位移台、电机支座；其中电机通过减速器和联轴器带动飞轮周期性的相对位置运动，实现对力或加速度调制；真空模块用于提供超高真空环境；捕获模块利用磁场、光场或电场捕获微粒；探测模块用于探测微粒的运动信息；调制模块、捕获模块整体安装在真空模块内。本发明利用万有引力定力定律，免去质量误差带来的影响，设计了飞轮结构，可实现微粒信号的二倍频调制，避免了电机本身固有频率噪声的影响，实现对引力加速度标定，可应用在量子传感、精密测量等领域。
引力加速度调制装置方法

[发明专利]基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置-CN202210525423.X有效
发明人：胡慧珠;梁韬;何沛彤;朱绍冲;高晓文;王颖颖;章逸舟;傅振海;刘承 -专利权人：浙江大学;之江实验室
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G01N15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于回音壁谐振模式测量光阱捕获微粒半径的方法及装置。所述的方法，1）利用光阱捕获并悬浮真空腔中的微粒；2）将锥形光纤的束腰部分靠近该微粒，利用倏逝场将入射光耦合进入捕获的微粒，调整入射光的波长，使微粒达到回音壁谐振模式；3）根据光学回音壁谐振模式的形成条件公式，计算得到谐振腔的半径r；4）根据透射光谱的模式劈裂，计算出微粒的偏心率Ɛ。所述的装置真空光镊装置的基础上，增加了可调谐激光器和锥形光纤，可以在不改变原有悬浮微粒的状态下形成回音壁谐振模式，实现了真空光阱悬浮颗粒半径的原位检测。本发明原位、无损、非接触式、高精度，简化了步骤，结果准确可靠。
基于回音壁谐振模式测量捕获微粒半径方法装置

[发明专利]一种基于悬浮微粒的信号通讯方法和装置-CN202210732153.X有效
发明人： 傅振海;徐晋升;高晓文;朱绍冲;王颖颖;陈杏藩;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： H04L27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于悬浮微粒的信号通讯方法和装置。方法步骤如下：1）制备微粒悬浮状态；2）调控与测量悬浮微粒带电量；3）校准悬浮微粒电磁响应特性；4）施加电磁通讯信号；5）获取与解调电磁通讯信号。装置，包括悬浮捕获模块、电荷测控模块、电磁响应校准模块和通讯信号探测与解调模块；电磁响应校准模块用于提前获取悬浮微粒的必要先验信息，测量悬浮微粒的基底噪声和频域的电磁响应传递函数；通讯信号探测与解调模块用于恢复外部的电磁响应信号，并解调出信号的码元信息。针对现有的无线通讯系统所用的天线体积庞大、接收灵敏度偏低的问题，本发明至少具备两个方面的优势：一是悬浮微粒的体积更小，二是系统具有更高的接收灵敏度。
一种基于悬浮微粒信号通讯方法装置

[发明专利]可伸缩式吸气剂泵抽真空装置及应用方法-CN202210679130.7有效
发明人：陈志明;何朝雄;梁韬;章逸舟;傅振海;高晓文;李楠;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： F04B41/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种可伸缩式吸气剂泵抽真空装置及应用方法。装置包括机械泵、分子泵、实验平台、离子泵、伸缩式吸气剂泵结构、真空规、真空腔、金属角阀、小抽气管、分子泵卡箍、大抽气管、大抽气管卡箍、硬管支撑、电动阀、硬管、硬弯管、离子泵支撑、离子泵角阀、支撑柱、离子泵直通管。其中伸缩式吸气剂泵结构由短直通管、螺钉、插板阀、伸缩管、直线导轨、调节架、手轮、手摇杆、右支架、定位块、左支架、吸气剂泵、左支架支撑、右支架支撑、调节丝杠等组成。利用伸缩式吸气剂泵结构，带动吸气泵剂整体移动，吸气剂泵远离或靠近真空腔，可适用经常破空的实验环境系统，可应用在量子传感、生物、化工、环境监测等需要抽超高真空领域。
伸缩吸气剂泵抽真空装置应用方法

[发明专利]一种微粒光散射谱分析装置及其应用方法-CN202210310174.2有效
发明人：马园园;李翠红;章逸舟;陈志明;傅振海;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G01N21/65 文献下载
摘要：本发明公开一种微粒光散射谱分析装置及其应用方法。该装置通过双光束光镊系统形成捕获光阱实现对微粒的快速稳定捕获，利用在捕获光的垂轴方向放置散射光收集系统和光谱仪，实现光悬浮微粒侧向散射光的收集和利用。本发明还提供了一种利用该装置搭建的双光束光镊系统进行微粒光散射谱分析的方法，通过集成的光谱处理系统最大化利用收集的侧向散射光，精度和灵敏度与传统技术相比有很大提高。避免了分光引起的散射光浪费，可捕获微粒尺寸范围更大，且需要的捕获光强减弱，避免由于微粒吸热过多引起物性变化导致的测量错误，为微纳尺寸微粒的精密测量提供了方法与手段。
一种微粒散射谱分析装置及其应用方法

[发明专利]一种加热悬浮纳米微粒的红外光学系统-CN202210137958.X有效
发明人：章逸舟;李翠红;马园园;陈志明;何朝雄;梁韬;傅振海;胡慧珠 -专利权人：之江实验室;浙江大学
申请日： 2022-02-15 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01N21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种加热悬浮纳米微粒的红外光学系统，包括激光器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一红外光学窗口、真空腔、捕获物镜、第一非球面红外透镜、纳米微粒、第二非球面红外透镜、第二红外光学窗口、光学垃圾桶；激光器发出的准直的远红外光沿光轴方向进入激光扩束系统，经激光扩束系统扩束准直后再被反射，并透射通过第一红外光学窗口进入真空腔，后经过第一非球面红外透镜聚焦；悬浮纳米微粒被捕获光束束缚在捕获物镜的焦点位置处。本发明可以实现悬浮纳米微粒进行原位热脱附，消除粒子表面及内部杂质，提高微粒的耐高真空悬浮概率，免了其它加热手段可能导致粒子烧结难以分撒、粒子结构破损等问题。
一种加热悬浮纳米微粒红外光学系统

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