单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置和方法与流程

文档序号:36655366发布日期:2024-01-06 23:42阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置,其特征在于,包括:光纤激光器、光纤分束器、光纤声光调制器、1064nm光纤准直器、二向色镜、真空腔、ppln波导倍频模块、光纤电光调制器、532nm光纤准直器、四象限探测器、控制端;

2.根据权利要求1所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置,其特征在于,所述光纤激光器的光功率为0-5w,光纤声光调制器的调制光功率为1-5w。

3.根据权利要求1所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置,其特征在于,所述透镜焦距为75-300mm,两电极板的间距为20-50mm,微纳粒子的直径为2-30μm。

4.根据权利要求1所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置,其特征在于,所述光纤电光调制器调制光功率为1w。

5.根据权利要求1所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置,其特征在于,所述光束a、光束b、光束c、光束d通过真空腔上的真空腔面镜进入所述真空腔。

6.根据权利要求1所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置,其特征在于,所述二向色镜在1064nm波长下接近完全透射,在532nm波长下接近完全反射。

7.一种单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量方法,基于权利要求1-6任意一项所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置实现,其特征在于,具体如下:

8.根据权利要求7所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量方法,其特征在于,所述微纳粒子通过压电陶瓷起支方式,从光束a的上方掉落,在光束a焦点所在的光阱捕获区被捕获。

9.根据权利要求7所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量方法,其特征在于,所述真空腔内的真空度的阈值为1x10-6mbar。

10.根据权利要求7所述的单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量方法,其特征在于,当微纳粒子在光冷却高真空环境下处于平衡状态时,微纳粒子的质量其中q为电荷所带电量,e为电场强度,g为重力加速度。


技术总结
本发明公开了一种单光束真空光阱的波分复用捕获及极弱力计量装置和方法,光纤激光器发射激光,沿光纤依次经过光纤声光调制器、光纤分束器、1064nm光纤准直器,得到光束A;光束A经二向色镜透射进入真空腔,捕获并探测微纳粒子;通过多个光纤分束器、PPLN波导倍频模块、光纤电光调制器和532nm光纤准直器得到的光束B、C、D依次进入真空腔中对真空环境下的微纳粒子进行三轴冷却;此时微纳粒子处于稳定状态,对电极板施加电压并降低A光束光强,最终达到电场力与重力平衡状态,将电场力作为微纳粒子重力的计量值。本发明采用波分复用的方法,仅用一个光源即实现三轴冷却、捕获和探测,采用光纤代替大部分光学元器件,更集成化。

技术研发人员:石云杰,刘瑞,胡慧珠,傅振海,郑毅,郭磊磊,章逸舟,高晓文
受保护的技术使用者:之江实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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