恭喜蘇州大學盧恒獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜蘇州大學申請的專利基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的裝置及方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN118971815B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411075481.2,技術領域涉及:H03F3/08;該發明授權基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的裝置及方法是由盧恒;莫澤;陳風楠設計研發完成,并于2024-08-07向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的裝置及方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的裝置及方法,具體涉及信號放大技術領域,其包括激光光束、以及用于傳遞激光光束的光路設置和測試組件,利用光學干涉的探測方法,通過對處于非線性狀態下的基于原子級厚度的待測納米機械諧振器施加一定的寬帶噪聲等步驟實現振幅調制信號的放大。本發明在納米機械諧振器中實現了高達22.7kHz的隨機轉換率,且基于這種高頻轉換將振幅調制信號的信噪比提高了2倍以上。
本發明授權基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的裝置及方法在權利要求書中公布了:1.一種基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的裝置,其特征在于,包括氦氖激光器,所述氦氖激光器用于面向光纖耦合組件發射激光光束,所述光纖耦合組件用于對激光光束進行擴束與準直,并將其傳輸至半波片,所述半波片用于調節光束中水平分量p波和垂直分量s波的能量占比,所述激光光束通過半波片后,經反射組件反射后傳輸至偏振分束立方,所述偏振分束立方用于將垂直分量s波反射出光路,并使得水平分量p波通過,所述水平分量p波經四分之一波片入射至物鏡,所述物鏡另一側設有真空腔體,所述真空腔體用于放置待測納米機械諧振器,所述物鏡用于聚焦激光光束并透過真空腔體入射至待測納米機械諧振器上;所述偏振分束立方連接有光電探測器,所述光電探測器與頻譜分析儀連接,所述光電探測器用于接收偏振分束立方的光信號,并將其轉化為電信號,且傳輸至頻譜分析儀,所述頻譜分析儀用于接收電信號,并將其顯示于頻域中;所述真空腔體配設有射頻接頭,所述射頻接頭與微波偏置器連接,所述微波偏置器包括DC端和RF端,所述DC端連接有直流電壓源,所述RF端連接有任意波形信號發生器和正弦波信號發生器,所述任意波形信號發生器用于輸出不同幅值的寬帶寬噪聲電壓,所述正弦波信號發生器用于輸出正弦波信號;所述裝置基于納米機械諧振器中的隨機共振實現調制信號放大的方法包括:將待測納米機械諧振器放置于真空腔體內,并開啟氦氖激光器;啟動直流電壓源和頻譜分析儀,將直流電壓源的輸出電壓設置為固定值,頻譜分析儀的頻率范圍設置為10MHz,分辨率帶寬設置為5Hz;啟動任意波形信號發生器,設置任意波形信號發生器輸出不同幅值的寬帶寬噪聲電壓信號,通過頻譜分析儀測量得到納米機械諧振器在設定頻率范圍內對于不同幅值的寬帶寬噪聲電壓的響應頻譜,所述設定頻率范圍包括以待測納米機械諧振器的共振頻率為中心頻率兩側各擴展數MHz的頻率范圍;根據納米機械諧振器在設定頻率范圍內對于不同幅值的寬帶寬噪聲電壓的響應頻譜得到待測納米機械諧振器的有效溫度與噪聲電壓之間的關系;關閉任意波形信號發生器,并啟動正弦波信號發生器,改變正弦波信號發生器的輸出頻率,使正弦波信號發生器的輸出頻率從低頻以固定的頻率步長掃描至高頻以及從高頻以相同的步長掃描至低頻,記錄每個輸出頻率處頻譜的最大值,得到待測納米機械諧振器的頻率響應曲線,所述待測納米機械諧振器的頻率響應曲線包括遲滯區域;取遲滯區域的中間位置處的驅動頻率作為正弦波信號發生器的輸出頻率,設置頻譜分析儀為0Hz頻率帶寬模式,該模式中頻譜分析儀顯示的是中心頻率處幅值隨時間變化的關系,啟動任意波形信號發生器,取設定頻率范圍內在不同幅值的寬帶寬噪聲電壓下的頻譜中最上方曲線處的噪聲電壓作為任意波形信號發生器輸出的噪聲電壓,通過頻譜分析儀測量得到待測納米機械諧振器的頻率響應隨時間的跳變曲線;根據待測納米機械諧振器的頻率響應隨時間的跳變曲線轉換得到遲滯區域內不同驅動頻率處的隨機轉換率曲線;取遲滯區域內不同驅動頻率處的隨機轉換率曲線的最高點所在的驅動頻率作為正弦波信號發生器的輸出頻率,設置任意波形信號發生器輸出不同幅值的寬帶寬噪聲電壓,得到不同幅值的寬帶寬噪聲電壓下的隨機轉換率曲線;將正弦波信號發生器的輸出模式設置為振幅調制輸出,載波頻率為遲滯區域內不同驅動頻率下的隨機轉換率曲線的最高點所在的驅動頻率,調制頻率根據不同幅值的寬帶寬噪聲電壓下的隨機轉換率曲線設置為轉換率的12,頻譜分析儀的中心頻率設置為載波頻率,頻率范圍設置為所述調制頻率的數倍,通過頻譜分析儀得到不同幅值的寬帶寬噪聲電壓下的調制信號頻譜;根據不同幅值的寬帶寬噪聲電壓下的調制信號頻譜計算得到對應噪聲電壓下的待測納米機械諧振器輸出的調制信號的信噪比;根據不同幅值的寬帶寬噪聲電壓下的待測納米機械諧振器輸出的調制信號的信噪比以及待測納米機械諧振器的有效溫度與噪聲電壓之間的關系,得到待測納米機械諧振器的信噪比與有效溫度之間的關系;根據待測納米機械諧振器輸出的調制信號的信噪比與有效溫度之間的關系確定待信噪比最大時的有效溫度值,此時,調制信號的放大實現最大值。
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