基于光阱的重力测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光阱的重力测量装置及方法。装置包含光阱捕获模块，真空模块、反馈模块以及位置探测模块，真空模块用以实现进行重力测试时微球处于高真空环境；光阱捕获模块用以在真空环境中捕获微球并冷却其质心运动，通过声光调制器（AOM）调节激光光强为零从而关闭光阱，此时微球将在重力作用下自由降落，在短暂时间后，控制AOM重新打开光阱，微球被重新捕获，通过位置探测模块测量微球自由降落过程，则可以根据微球的降落过程进行绝对重力测量。重复上述过程，可实现绝对重力的连续测量。本发明专利技术利用光阱在高真空条件下实现悬浮微球的自由降落，从而标定出环境绝对重力，具有测试时间短、装置体积小以及可连续测量绝对重力的优势。

【技术实现步骤摘要】
基于光阱的重力测量装置及方法
本专利技术涉及基于光阱测量
，更具体地，是基于光阱的重力测量装置及方法。
技术介绍
根据量子理论，光束是一群以光速运动的，既有质量又有动量的光子，当光子入射到介质表面时会产生折射和反射，光子的速度和方向改变，导致其动量矢量的变化，由动量守恒定律就可以推出，当光束照射至微粒，光子的动量变化量与微粒的动量变化量相等，所以光束对微粒存在力学作用，称为光辐射压，光辐射压包括了沿光束传播方向的散射力和总是指向光强较大处的梯度力，在这两个力的作用下，光束能在一定区域内对微粒进行捕捉，令其稳定在某特定位置，该区域称为光阱。现有重力测量的方式主要利用机械释放质量块的方式，通过机械块的自由落体运动实现对其绝对重力的测量，但该测量方式存在复位复杂，体积大，并且误差因数多等诸多不足。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于光阱的重力测量装置及方法。一种基于光阱的重力测量装置，所述的装置包括四个模块：光阱捕获模块、真空模块、位置探测模块与反馈模块；>光阱捕获模块用于稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光阱的重力测量装置，其特征是，所述的装置包括四个模块：光阱捕获模块、真空模块、位置探测模块与反馈模块；/n光阱捕获模块用于稳定悬浮微球，同时可通过声光调制器（AOM）控制光阱打开与关闭，从而实现微球自由降落；/n真空模块用以保证在高真空条件下实现微球悬浮捕获并进行重力测量，从而减少空气分子流动与碰撞对探测精度的影响；/n位置探测模块用以实现微球运动信息探测，从而获取微球自由降落时的降落距离；/n反馈模块用于传输微球的运动信息至上位机，同时根据采集得到的微球运动信息，输出反馈信号用以完成对微球的质心运动冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光阱的重力测量装置，其特征是，所述的装置包括四个模块：光阱捕获模块、真空模块、位置探测模块与反馈模块；
光阱捕获模块用于稳定悬浮微球，同时可通过声光调制器（AOM）控制光阱打开与关闭，从而实现微球自由降落；
真空模块用以保证在高真空条件下实现微球悬浮捕获并进行重力测量，从而减少空气分子流动与碰撞对探测精度的影响；
位置探测模块用以实现微球运动信息探测，从而获取微球自由降落时的降落距离；
反馈模块用于传输微球的运动信息至上位机，同时根据采集得到的微球运动信息，输出反馈信号用以完成对微球的质心运动冷却。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的光阱捕获模块包括激光器、声光调制器AOM、反射镜以及聚焦透镜，激光器输出高强度激光以悬浮微球，AOM通过调节激光光强，从而完成对微球的质心运动冷却，并控制光阱关闭使微球自由降落，聚焦透镜用于聚焦激光从而在焦点处构造捕获微球的光阱。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的真空模块包括真空腔与真空泵，真空腔用于保证微球捕获时处于高真空条件，真空泵用以调节真空腔内压强，真空腔两侧为光学窗口以保证捕获激光通过。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的位置探测模块包括光斑位移探测器与汇聚透镜，汇聚透镜用于收集微球的散射光，然后将散射光汇聚在...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡慧珠，李文强，李楠，陈杏藩，舒晓武，刘承，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33