[发明专利]基于双振子悬浮光力学系统的力场梯度测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于双振子悬浮光力学系统力场梯度的测量装置，其特征在于，该装置依次包括激光器（1）、光学腔（2）、第一光镊（3）、第二光镊（4）、光场探测装置（5），其中光学腔（2）中间分别设有第一纳米微粒（6）和第二纳米微粒（7）；

激光器（1）的光轴和光学腔（2）的光轴重合，激光器（1）从光学腔（2）的左侧入射，在光学腔（2）中激发形成稳定驻波场；第一光镊（3）和第二光镊（4）用于分别将相应的第一纳米微粒（6）和第二纳米微粒（7）悬浮在光学腔（2）中，并调节它们沿光轴的位置；光场探测装置（5）用于探测光学腔（2）的腔透射光从而获取力差信息。

2.根据权利要求1所述的基于双振子悬浮光力学系统力场梯度的测量装置，其特征在于，所述光场探测装置（5）是零差探测装置或外差探测装置。

3.一种采用根据权利要求1所述的测量装置的基于双振子悬浮光力学系统力场梯度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1 打开激光器（1）驱动光学腔（2），使腔内产生驻波场；

S2分别使用第一光镊（3）和第二光镊（4）将相应的第一纳米微粒（6）和第二纳米微粒（7）悬浮在光学腔（2）中；

S3 通过第一光镊（3）和第二光镊（4）调整第一纳米微粒（6）和第二纳米微粒（7）的位置，记录位置差；

S4通过光场探测装置（5）测量腔透射光，获取第一纳米微粒（6）和第二纳米微粒（7）的受力差；

S5 根据力差 和位置差计算力场梯度。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，步骤S3中利用第一光镊（3）和第二光镊（4）调整第一纳米微粒（6）和第二纳米微粒（7）的位置，使两纳米微粒沿光轴方向位置差满足，其中 为腔中驻波场波长 ，n 为整数。