[發明專利]一種量子真空光譜儀及其演示方法

有效

• 申請號: 202011266099.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112485207B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 吳媛;陳麗清;郭進先
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/31;G01J3/28
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 夏思秋

1.一種量子真空光譜儀，其特征在于，包括：光源、濾光片、衰減器、分束器、遮光罩、反射鏡、探測器以及數據采集分析系統；其中，

光源(1)，用于產生入射光場；

濾光片(2)，用于控制光源的波長；

衰減器(3)，用于控制光源的光強；

分束器(4)，用于實現真空場及光場的分束與合束；

遮光罩(5)，用于屏蔽外界雜散光，實現真空場注入；

反射鏡(6)，用于實現光場反射；

第一光電探測器(7)和第二光電探測器(8)，用于實現光信號轉換為電信號；

減法器(9)，用于實現電信號相減；

數據采集分析系統(10)，用于實現電信號采集及數據分析；

所述光源(1)發出的入射光場依次經過所述濾光片(2)和所述衰減器(3)，在所述分束器(4)與真空場合束的同時被均分為兩路，分別被所述第一光電探測器(7)和第二光電探測器(8)探測后轉換為電信號并由所述減法器(9)相減，最終進入數據采集分析系統(10)進行頻譜分析。

2.根據權利要求1所述的量子真空光譜儀，其特征在于，所述光源(1)是多色的寬帶光源。

3.根據權利要求1所述的量子真空光譜儀，其特征在于，通過濾光片(2)控制光源的波長，實現不同波長下，真空起伏測量。

4.根據權利要求1所述的量子真空光譜儀，其特征在于，通過衰減器(3)控制光源的光強，實現不同光強下，真空起伏測量。

5.根據權利要求1所述的量子真空光譜儀，其特征在于，通過遮光罩(5)的使用，屏蔽外界雜散光，實現真空場的注入。

6.一種量子真空光譜儀的演示方法，其特征在于，采用如權利要求1-5之任一項所述的量子真空光譜儀，包括以下步驟：

步驟1：將濾光片(2)和衰減器(3)調整至正確位置，使光源(1)發出的光波順利入射到分束器(4)；

步驟2：分束器(4)用遮光罩(5)保護好，使光源(1)發出的光波水平或垂直通過分束器(4)的同時，分束器(4)垂直方向或水平方向無任何光注入，即滿足真空注入；

步驟3：調整光路，使入射到系統內的光全部入射到第一光電探測器(7)和第二光電探測器(8)；

步驟4：調整光路，通過觀察數據采集分析系統(10)，保證第一光電探測器(7)和第二光電探測器(8)的直流輸出電壓一致；

步驟5：關閉光源(1)，利用數據采集分析系統(10)記錄輸出的噪聲譜，即為光電探測器的電子學噪聲；

步驟6：打開光源(1)，通過濾光片(2)選定光源的波段通過衰減器(3)改變入射激光的能量，測量并記錄一系列功率譜；

步驟7：將所述步驟6中記錄的一系列功率譜分別與步驟5中記錄的電子學噪聲相減，即為在特定波長下，不同入射光功率時，真空的功率譜；

步驟8：將所述步驟7獲得的一系列功率譜信號取均值，獲得入射光功率與真空的功率譜之間的關系；

步驟9：改變濾光片(2)，重復所述步驟(7)和步驟(8)，獲得不同波長下，入射光功率與真空的功率譜之間的關系；

步驟10：對比通過不同注入波長和不同注入光功率時，真空場的功率譜變化，實現真空場的光譜特性測量。

7.如權利要求6所述的量子真空光譜儀的演示方法，其特征在于，步驟9中，通過改變濾光片(2)和衰減器(3)，實現不同波長下，真空場光譜特性的測量。