CN212459377U - 一种弱测量的传感光路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种弱测量的传感光路，第一透镜、棱镜沿激光光源方向依次设置；第一透镜为聚焦透镜；其特征在于：激光器与所述第一透镜之间设有第一光阑；第一透镜与所述棱镜之间设有第一偏振片；棱镜沿光束传播方向依次设有第二光阑、第二偏振片以及位置灵敏传感器；溶液浓度测量装置还包括永磁体；永磁体设置在沿棱镜斜面垂直轴方向上，其磁场方向与棱镜的竖轴垂直；棱镜斜面依次贴合设置有样品、流体芯片；所述流体芯片顶部设置有流体通道。本实用新型的有益效果为提高了光斑的成像质量，增大试验精度以及测量的灵敏度；消除背景噪音，提高了测量的精度；促使测量的溶液浓度的精度增大，且减小了受周围温度的影响。

Description

一种弱测量的传感光路

技术领域

本实用新型涉及弱测量领域，特别是一种弱测量的传感光路。

背景技术

光自旋霍尔效应是光束在经过非均匀介质后，自旋角动量相反的光子在垂直入射面的横向相互分离，造成光束的自旋分裂的现象，已经成为目前凝聚态物理中一个相当热门的研究方向。且它是一种特别灵敏的物理效应，它所产生的横移值对于纳米结构中的结构参数的变化非常敏感，因此它是一种潜在的精密测量工具。

溶液浓度是指在一定量的溶液中所含溶质的量。溶液浓度的测定是分析检测的一项极其重要的指标，是表征介质溶液特性的主要参量之一。常见的溶液浓度测量的方法通过硝酸银滴定法、比重法、折射法以及电导法对溶液浓度进行测量，采用这种方法的装置测量出来的溶液浓度，误差大且精度不高，测算出来的电导率不仅灵敏度低，且受温度的影响较大。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种弱测量的传感光路，通过将光自旋霍尔效应与溶液浓度的测量相结合，提高了溶液浓度测试时的电导率的灵敏度以及减少了温度对溶液影响的因素。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种弱测量的传感光路，包括激光器、第一透镜以及棱镜，所述激光器用于生成不同波长的激光光源，所述第一透镜、棱镜沿激光光源方向依次设置；所述第一透镜为聚焦透镜；其特征在于：所述激光器与所述第一透镜之间设有第一光阑；所述第一透镜与所述棱镜之间设有第一偏振片；所述棱镜沿光束传播方向依次设有第二光阑、第二偏振片以及位置灵敏传感器；所述溶液浓度测量装置还包括永磁体；所述永磁体设置在沿棱镜斜面垂直轴方向上，其磁场方向与棱镜的竖轴垂直；所述棱镜斜面依次贴合设置有样品、流体芯片；所述流体芯片顶部设置有流体通道。

在传统的溶液浓度的测量中，通常因为仪器的一些误差，测出来的溶液浓度的电导率灵敏度比较低，因此测量出来的误差大，精度低；采用本实用新型提供的一种溶液溶度测量装置，是通过将光自旋霍尔效应与极向磁光克尔效应相结合，使得测量出来的溶液浓度的灵敏度高，误差小，且测量的溶液浓度不受温度的影响。

更进一步的，所述永磁体设置至少一个。

设置永磁体主要是用于产生平面方向的磁场，和光自旋霍尔效应一起作用与溶液浓度的测量。

更进一步的，所述激光器为功率可调激光器。

设置激光器为功率可调激光，主要是避免激光功率过大，造成光学原器件在过大的激光功率下，被损坏。

更进一步的，所述激光器的波长为632.8nm。

更进一步的，所述第一偏振片与所述第二偏振片均为薄膜偏振片。

采用薄膜偏振片主要是运用不同的膜系以及不同几何结构，通过棱镜偏振片产生偏振光。

更进一步的，所述第一透镜焦距为100mm。

第一透镜主要用于对光束进行聚焦。

更进一步的，所述激光器出射光为线偏振光。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、采用本实用新型提供的一种弱测量的传感光路，通过现在测量的装置上，增加了第一光阑与第二光阑，提高了光斑的成像质量，且增大了试验精度以及测量的灵敏度；

2、采用本实用新型提供的一种弱测量的传感光路，通过与棱镜水平的位置上设置永磁体，在消除背景噪音的同时提高了测量的精度；

3、采用本实用新型提供的一种弱测量的传感光路，通过将光自旋霍尔效应与极向磁光克尔效应相结合，促使测量的溶液浓度的精度增大，且减小了受周围温度的影响。

附图说明

图1是溶液浓度测量装置的整体示意图

图2是棱镜装置的示意图

图中标记：1、激光器；2、第一光阑；3、第一透镜；4、第一偏振片；5、第一永磁铁；6、棱镜；7、样品；8、流体芯片；9、第二永磁铁；10、第二光阑；11、第二偏振片；12、流体通道；13、位置灵敏传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

本实施例公开了一种弱测量的传感光路，包括激光器1、第一透镜3以及棱镜6，所述激光器1用于生成不同波长的激光光源，所述第一透镜3、棱镜6沿激光光源方向依次设置；所述第一透镜3为聚焦透镜；所述第一透镜3焦距为100mm；所述激光器1与所述第一透镜3之间设有第一光阑2；所述第一透镜3与所述棱镜6之间设有第一偏振片4；所述棱镜6沿光束传播方向依次设有第二光阑10、第二偏振片11以及位置灵敏传感器13；所述第一偏振片4与所述第二偏振片11均为薄膜偏振片；所述弱测量的传感光路还包括永磁体；所述永磁体设置在沿棱镜6斜面垂直轴方向上，其磁场方向与棱镜6的竖轴垂直；所述棱镜6斜面依次贴合设置有样品7、流体芯片8；所述流体芯片8顶部设置有流体通道12。激光器1发出激光束，依次经过第一光阑2、第一透镜3、第一偏振片4入射到棱镜6之后，贴合在棱镜6上的样品7厚度为纳米级别的，因此实际光线会透射到待测溶液之后再发生反射，因棱镜6和样品7及待测溶液之间的折射率不同，当光束入射入折射率不同的材料上的时候，在第一永磁体5与第二永磁铁9的作用下，棱镜产生水平磁场，产生极向磁光克尔效应，在极向磁光克尔效应的作用下，结合在发生反射的界面上发生光自旋霍尔效应，并将一束光分裂为两束光，两束光在依次经过第二光阑10以及第二偏振片11之后进入到位置传感灵敏器，且激光器出射光为线偏振光。

实施列二

本实施例在实施例一的基础上，公开了一种弱测量的传感光路，相对于实施例一的装置，本实施例增加了以下的结构：所述激光器1为功率可调激光器1，设置功率可调的激光器1，主要是在对光学元件进行初调的时候，避免因为光束的功率过大，造成光学原器件的损坏；所述激光器1的波长为632.8nm。

综上所述，采用本发明所提供的一种弱测量的传感光路，通过将光自旋霍尔效应与极向磁光克尔效应相结合，使得测量出来的溶液浓度的结构误差更小，精确度更高，且通过设置的极向磁光克尔效应，消除了背景噪音且同时提高了测量的精确度，减少了周围温度对溶液浓度测量的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种弱测量的传感光路，包括激光器、第一透镜以及棱镜，所述激光器用于生成不同波长的激光光源，所述第一透镜、棱镜沿激光光源方向依次设置；所述第一透镜为聚焦透镜；其特征在于：所述激光器与所述第一透镜之间设有第一光阑；所述第一透镜与所述棱镜之间设有第一偏振片；所述棱镜沿光束传播方向依次设有第二光阑、第二偏振片以及位置灵敏传感器；所述弱测量的传感光路还包括永磁体；所述永磁体设置在沿棱镜斜面垂直轴方向上，其磁场方向与棱镜的竖轴垂直；所述棱镜斜面依次贴合设置有样品、流体芯片；所述流体芯片顶部设置有流体通道。

2.根据权利要求1所述的一种弱测量的传感光路，其特征在于：所述永磁体设置至少一个。

3.根据权利要求2所述的一种弱测量的传感光路，其特征在于：所述激光器为功率可调激光器。

4.根据权利要求3所述的一种弱测量的传感光路，其特征在于：所述激光器的波长为632.8nm。

5.根据权利要求4所述的一种弱测量的传感光路，其特征在于：所述激光器出射光为线偏振光。

6.根据权利要求1、2、3、4、5任一所述的一种弱测量的传感光路，其特征在于：所述第一偏振片与所述第二偏振片均为薄膜偏振片。

7.根据权利要求6所述的一种弱测量的传感光路，其特征在于：所述第一透镜焦距为100mm。

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