[发明专利]一种基于光阱的测振方法及测振装置

摘要

本发明公开了一种基于光阱的测振方法及测振装置。测振方法，步骤如下：1）在进行振动测试前，将光阱悬浮模块与位置探测模块固定在振动传递模块上，保持微粒在光阱悬浮模块中的悬浮状态；2）当待测振体产生振动时，振动传递模块将振动传递至光阱悬浮模块中的悬浮光场中；3）测量微粒与振动光场间位置的变化探测出待测振体的振动信息，当微粒与振动光场间的相互位置发生变化时，与微粒作用后的透射光场也产生相应偏移，该偏移通过位置探测模块进行测量，从而获取微粒与振动光场的位置变化信息，即为待测振体的振动特性。测振装置，包括所述的振动传递模块、光阱悬浮模块、位置探测模块。该测振装置可以实现高带宽测量以及实时三维振动测量。

主权项

1.一种基于光阱的测振方法，其特征是，步骤如下：1）在进行振动测试前，将光阱悬浮模块与位置探测模块固定在振动传递模块上，振动传递模块与待测振体相互连接，完成安装后，保持微粒在光阱悬浮模块中的悬浮状态；2）当待测振体产生振动时，振动传递模块将振动传递至光阱悬浮模块中的悬浮光场中，此时，悬浮光场与待测振体具有相同的振动特性，这个阶段的悬浮光场称为振动光场，而微粒靠光力作用悬浮在空气中，与待测振体无直接的支撑作用，不受待测振体的振动影响仍保持静止；3）测量微粒与振动光场间位置的变化探测出待测振体的振动信息，当微粒与振动光场间的相互位置发生变化时，与微粒作用后的透射光场也产生相应偏移，该偏移通过位置探测模块进行测量，从而获取微粒与振动光场的位置变化信息，即为待测振体的振动特性；所述的振动传递模块用于安放光阱悬浮模块与位置探测模块，当待测振体产生振动时，传递振动至光阱悬浮模块中的悬浮光场中；所述的光阱悬浮模块用于将微粒稳定捕获在光阱平衡点处从而使微粒处于悬浮状态，光阱悬浮模块利用一束激光经过准直扩束和聚焦后形成梯度力光阱，使得微粒被捕获和处于悬浮状态；位置探测模块用于收集和处理微粒的透射光，利用物镜或者非球面透镜对微粒透射光进行收集，同时使用光束位置传感器对透射光的光场位置进行分析处理从而获取微粒与振动光场的位置变化信息。