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[发明专利]基于电磁诱导透明光谱的直流电场场强测量装置和方法-CN202310837657.2在审
发明人：马崇皓;姬中华;赵延霆;彭文鑫;李松浓;籍勇亮 -专利权人：山西大学;国网重庆市电力公司电力科学研究院;国家电网有限公司
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明属于电场测量技术领域，公开了一种基于电磁诱导透明光谱的直流电场场强测量装置，包括：探测激光器、泵浦激光器、第一声光调制器、第二声光调制器、第一原子气室、第二原子气室、第一探测器、第二探测器、计算单元；第一原子气室位于待测位置，第二原子气室位于电场屏蔽位置。本发明利用两个声光调制器(AOM)将两束探测光分别进行上频移和下频移使其相对于原子跃迁线红失谐和蓝失谐，然后使红失谐和蓝失谐的探测光重合并与一束泵浦光在高电阻玻璃原子泡内重叠对射，通过阶梯型三能级里德堡原子EIT能级形成里德堡原子双峰EIT分裂光谱，以无电场情况下得到的双峰EIT光谱两个共振透射峰之间的频率差为参考标准来测量电场强度，可以避免复杂的频率锁定过程。
基于电磁诱导透明光谱直流电场场强测量装置方法

[实用新型]一种基于纳米光纤的便携式纳瓦级弱光甲烷探测装置-CN202222956216.8有效
发明人：苏殿强;蒋源;姬中华;赵延霆;肖连团;贾锁堂 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于纳米光纤的便携式纳瓦级弱光甲烷探测装置，属于气体探测技术领域。本实用新型基于纳米光纤衰逝场的强束缚特性，实现了纳瓦级弱光甲烷探测，光学部分全部采用光纤连接，器件部分全部进行小型化设计，解决了现有甲烷气体检测装置所需激光功率过高，不便于小型化的技术问题，在微纳器件、无人机环境监测和星外气体检测等特殊重要领域，小型化的甲烷气体检测技术意义重大。
一种基于纳米光纤便携式纳瓦级弱光甲烷探测装置

[发明专利]一种单片式温控标准具-CN202310571950.9在审
发明人： 赵延霆;蒋源;姬中华;彭文鑫;李松浓 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-03-03 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G05D23/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种单片式温控标准具，属于激光光谱、半导体激光器稳频技术领域。解决激光光谱技术领域中如何在宽频率范围上实现低成本、结构简单的激光连续频率调谐和波长锁定问题。本发明利用这种单片式温控F‑P标准具对注入激光滤波后，通过光学反馈系统把激光器锁定到透射峰可调谐的温控标准具上，实现激光频率的连续可调谐和长期频率稳定。通过改变温度控制单片式温控标准具的腔长达到波长的可调谐目的。
一种单片温控标准

[发明专利]一种基于TDLAS技术的纳米光纤气体探测装置与方法-CN202211387371.0在审
发明人：苏殿强;蒋源;姬中华;赵延霆;肖连团;贾锁堂 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于TDLAS技术的纳米光纤气体探测装置与方法，属于气体探测技术领域。针对现有气体检测装置所需激光功率过高，不便于小型化的技术问题，本发明提供了一种基于TDLAS和纳米光纤技术的小型化气体探测装置，利用调制解调技术，实现了纳瓦级弱光甲烷检测，该方法对大气成分分析、环境监测和星外气体检测意义重大。
一种基于 tdlas 技术纳米光纤气体探测装置方法

[发明专利]一种基于原子光谱的便携式工频电场测量装置-CN202210746401.6在审
发明人：崔帅威;姬中华;蒋源;苏殿强;彭文鑫;赵延霆 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明属于工频电场测量技术领域，公开了一种基于原子光谱的便携式工频电场测量装置，包括：第一激光器，第一激光器发出的激光经电光调制器进行振幅调制后，经分束器分为两束，其中一束作为探测光入射至真空碱金属原子气室，然后经光纤环形器后被平衡探测器的第一探测端口探测；另一束作为参考光经反射镜反射后，与探测光平行入射至真空碱金属原子气室后被被平衡探测器的第二探测端口探测；第二激光器发出的激光作为耦合光经光纤环形器后与探测光反向重合入射至真空碱金属原子气室；平衡探测器得到的EIT信号后发送给计算单元计算得到待测空间工频电场强度。本发明可以精确测量施加电场时EIT的频移，进而提高了工频电场的测量精度。
一种基于原子光谱便携式电场测量装置

[发明专利]单片式温控标准具及可调谐激光器频率的锁定系统和方法-CN202210203059.5在审
发明人： 赵延霆;蒋源;姬中华;彭文鑫;李松浓 -专利权人：山西大学
申请日： 2022-03-03 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G05D23/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种单片式温控标准具结构封装以及基于该标准具的可调谐激光器频率锁定系统与方法，属于激光光谱、半导体激光器稳频技术领域。解决激光光谱技术领域中如何在宽频率范围上实现低成本、结构简单的激光连续频率调谐和波长锁定问题。本发明利用这种单片式温控F‑P标准具对注入激光滤波后，通过光学反馈系统把激光器锁定到透射峰可调谐的温控标准具上，实现激光频率的连续可调谐和长期频率稳定。通过改变温度控制标准具腔长达到波长的可调谐目的。
单片温控标准调谐激光器频率锁定系统方法

[发明专利]一种多波长激光共用的多通道池构建方法-CN202111351428.7在审
发明人：刘政波;马维光;赵延霆;赵刚 -专利权人：山西祎恒光电科技有限公司;山西大学
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明属于激光光谱技术领域，具体涉及一种多波长激光共用的多通道池构建方法。本发明利用两块共轴放置的凹面镜，组成了一个谐振腔，在其中一个镜片上开多个通光孔，将三种不同波长的激光同时打进多光程池检测痕量气体并利用TracePro软件设计模拟其光路。该设计思路的创新之处在于可以一池测多气。即一个多光程池同时充入多种气体，不同气体对相应频率激光进行充分吸收，也就是直接吸收。若在痕量气体的浓度测量中，气体产生的直接吸收信号很小，湮没在较强的直流背景信号中，则可以利用波长调制光谱技术将吸收信号移到较高频段，再对该载频进行解调来提高探测灵敏度。
一种波长激光共用通道构建方法

[发明专利]一种用于测量里德堡原子寿命的装置及方法-CN202110760804.1在审
发明人：姬中华;赵延霆 -专利权人：山西大学
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： G01T1/00 文献下载
摘要：本发明属于激光物理技术领域，公开了一种测量里德堡原子寿命的装置及方法。装置包括第一、第二激光器，第一激光器通过饱和吸收锁频装置锁频，其发出的激光经分束器后分为探测光和参考光，参考光和探测光分别第一和第二反射组件后入射到第三反射组件，经第三反射组件反射后，平行且不重合地入射到原子真空气室内的原子团上，然后分别入射到第一探测器、第二探测器，第一探测器和第二探测器的探测信号经减法器处理后，输出到示波器；第二激光器通过EIT锁频装置锁频，其发出的激光经声光频移组件进行频移后作为耦合光，经第四反射组件反射后，与探测光反向重合地入射至原子真空气室内的原子团上。本发明结构简单，可测量的里德堡原子态范围广泛。
一种用于测量里德堡原子寿命装置方法

[发明专利]基于飞行时间质谱的真空气室电场强度测量装置和方法-CN202010661335.3有效
发明人：姬中华;赵延霆 -专利权人：山西大学
申请日： 2020-07-10 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： G01R29/12 文献下载
摘要：本发明涉及电场强度的测量领域，具体提出了一种结构简单、操作方便、测量准确的基于飞行时间质谱的真空气室电场强度的测量装置和方法，装置包括脉冲激光源、加速电场控制器、第一微通道板探测器、第二微通道板探测器、第一信号收集板、第二信号收集板、信号处理电路、数字示波器，所述第一微通道板探测器、第二微通道板探测器、第一信号收集板和第二信号收集板设置在真空气室内；本发明通过原子离子在均匀静电场中的加速飞行时间，配合使用加速栅网与两组微通道板探测器，形成两套飞行时间质谱，分别记录两套飞行时间质谱下原子离子的加速飞行时间，得到均匀静电场的电场强度。本发明在保持了结构简单、操作简便优势的基础上，提高了测量精度。
基于飞行时间空气电场强度测量装置方法

[发明专利]一种超稳光学腔零交叉温度测量装置及测量方法-CN201811359979.6有效
发明人：姬中华;王陈浩;赵延霆 -专利权人：山西大学
申请日： 2018-11-15 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本发明涉及超低膨胀率光学腔测量领域，提出了一种超稳光学腔零交叉温度测量装置及方法，该装置包括激光器、第一分光器件、饱和吸收光谱装置、第二分光器件、空间电光调制器、光纤电光调制器、腔前匹配透镜组、第二光电探测器、第一光电探测器、信号发生器、第一驱动源、第二驱动源、计算单元和显示器；激光器发出的光经第一分光器件后一束光入射到饱和吸收光谱装置，形成的饱和吸收光谱经第一探测器后输出到计算单元；另一束光经第二分光器件后依次经空间电光调制器、光纤电光调制器、腔前匹配透镜组后到待测超稳腔，腔透射信号经第二光电探测器探测后输出到计算单元；本发明能节约成本和人力，可以广泛应用于超稳腔测量领域。
一种光学交叉温度测量装置测量方法

[发明专利]基于多光束激光光谱技术的工频电场测量方法和装置-CN201811056400.9有效
发明人：张临杰;赵延霆;肖连团 -专利权人：山西大学
申请日： 2018-09-11 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明涉及工频电场的离线探测领域，具体为一种基于高激发原子斯塔克效应、利用多光束激光光谱技术的工频电场探测方法及装置。基于多光束激光光谱技术工频电场测量方法，将两束不同频率的激光相对且共线入射至一个内部充有碱金属原子蒸汽的样品池中，两束激光与原子相互作用形成三能级系统，利用其中一束激光的透射光谱可以实现对三能级系统中高激发态原子能级移动的测量，透射光谱的强度由光电探测器转化为相应的电信号进行测量；本发明还涉及基于多光束激光光谱技术工频电场测量装置。
基于光束激光光谱技术电场测量方法装置

[发明专利]一种测量分子转动能级结构的方法-CN201710924543.6有效
发明人：姬中华;赵延霆 -专利权人：山西大学
申请日： 2017-09-30 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： G01N21/63 文献下载
摘要：本发明一种测量分子转动能级结构的方法。本发明基于常规的分子电离光谱技术实现分子的电离和探测，如果需测量的分子转动能级上有分子布居，引入脉冲亏蚀激光将分子由基态转动态转移到激发态转动态从而使基态分子数目发生了转移损耗，扫描亏蚀激光的频率时记录基态分子电离后的信号强度就可以反映分子布居转动态结构；如果需测量的分子转动能级上没有分子布居，先引入脉冲微波将分子有布居转动态转移到未布居转移态，再使用上述亏蚀激光探测分子布居转动态结构的方案，将亏蚀激光耦合分子未布居转动态，也可以将亏蚀激光耦合分子布居转动态，扫描微波频率时记录基态分子电离后的信号强度变化就可以反映分子布居转动态与未布居转动态之间的能级跃迁。
一种测量分子转动能级结构方法

[发明专利]一种皮瓦级弱光锁频系统-CN201710450568.7有效
发明人：苏殿强;姬中华;赵延霆 -专利权人：山西大学
申请日： 2017-06-15 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： H01S3/10 文献下载
摘要：本发明属于锁频系统技术领域，具体涉及一种皮瓦级弱光锁频系统，主要解决了现有的锁频系统存在所需光源功率较高的技术问题，尤其在微纳器件和航空航天等特殊重要领域，弱光锁频技术意义重大。本发明在相向传播的泵浦和探测光在纳米光纤中传播时，会在光纤表面附近200‑500nm范围内形成衰势场，在微弱的通光功率下达到极高的功率密度，与气体分子产生强相互作用并形成饱和吸收谱，最终通过雪崩探测器探测饱和吸收谱和数据采集卡将反馈信号反馈到激光器，实现弱光锁频。
种皮弱光系统

[实用新型]一种激光诱导击穿光谱技术教学实验仪-CN201820044575.7有效
发明人：周海涛;秦成兵;杨保东;赵延霆;李保春;马杰 -专利权人：山西大学
申请日： 2018-01-11 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本实用新型提供一种激光诱导击穿光谱技术教学实验仪，属于原子发射光谱探测教学的技术领域，包括仪器外壳、脉冲激光器、光路传输装置、载物台、单色仪、探测器和电路控制及显示系统；光路传输装置包括反射面与脉冲激光器发射的激光呈45度的45度平面反射镜、凸透镜和分束镜；单色仪包括第一可调狭缝、第一平面镜、第一凹面镜、反射光栅、第二凹面镜、第二平面镜和第二可调狭缝；仪器外壳上设置有与载物台所在区域对应的第一活动顶板以及与单色仪所在区域对应的第二活动顶板。该实验仪的主要光路部分进行了开放式设计，使用者不但可以对被测样品进行成分光谱分析，同时可以亲历调节光路，从而进一步加深对LIBS技术的理解和掌握。
单色仪激光诱导击穿光谱光路传输装置教学实验仪脉冲激光器活动顶板可调狭缝所在区域仪器外壳凹面镜平面镜载物台光路凸透镜原子发射光谱本实用新型开放式设计平面反射镜被测样品电路控制反射光栅光谱分析显示系统反射面分束镜探测器激光探测发射加深教学

[发明专利]一种测量飞行时间质谱中单个离子信号的方法-CN201510492655.X有效
发明人：姬中华;赵延霆;肖连团;贾锁堂 -专利权人：山西大学
申请日： 2015-08-12 - 公布日： 2017-11-03 - 主分类号： G01R19/25 文献下载
摘要：本发明涉及飞行时间质谱技术，具体为一种测量飞行时间质谱中单个离子信号的方法。解决了目前飞行时间质谱技术中难以精确探测单个离子强度的技术问题。本发明通过常规技术手段使待测离子源以脉冲形式发射离子，进而通过离子探测器探测接收，最终在数字示波器上得到离子的信号峰；调节数字示波器的触发电平，在每个触发电平下均能得到离子源在一个脉冲中所发射离子的信号强度，也就是得到一个触发电平与一个脉冲发射的离子信号强度的关系；记录多个触发电平下的离子信号强度值，画出相应的图像，经过线性拟合就可以反推出单个离子的信号强度。该方法操作简单，测量结果精确度高。
一种测量飞行时间质谱中单个离子信号方法

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