Liop光學(xué)調(diào)整架的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其科研應(yīng)用案例

研究團(tuán)隊(duì)選用Liop-tec公司提供的非磁性光學(xué)支架，用于固定激光準(zhǔn)直器、反射鏡等關(guān)鍵光學(xué)元件，成功實(shí)現(xiàn)了中子散射與動(dòng)態(tài)光散射的同步測量，無需占用額外中子束時(shí)間，光路校準(zhǔn)時(shí)間從>2小時(shí)縮短至30分鐘，光學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定性高，每5分鐘可完成一次DLS測量，實(shí)時(shí)監(jiān)控樣品狀態(tài)，20小時(shí)內(nèi)完成440次蛋白質(zhì)聚集態(tài)分析。該支架具備以下優(yōu)勢：
（1）完全非磁性：不影響中子束的極化與測量精度。
（2）高機(jī)械穩(wěn)定性：確保光路在長時(shí)間實(shí)驗(yàn)中保持對準(zhǔn)。
（3）模塊化設(shè)計(jì)：便于安裝與調(diào)整，適應(yīng)復(fù)雜光學(xué)路徑。
（4）耐溫性能：適用于高溫樣品環(huán)境（0–200°C）。

Liop-tec ANTARES系列鏡架在J-KAREN-P超強(qiáng)激光等離子鏡系統(tǒng)中的應(yīng)用

日本量子科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（QST）在其J-KAREN-P超強(qiáng)激光裝置中安裝了等離子鏡系統(tǒng)（Plasma Mirror, PM），用于提升激光脈沖的時(shí)間對比度，確保實(shí)驗(yàn)精度。這一系統(tǒng)需要面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)有：
（1）激光功率高達(dá)200 TW，光學(xué)元件需承受極高能量密度
（2）系統(tǒng)需在真空環(huán)境中運(yùn)行，鏡架需具備高穩(wěn)定性和抗振動(dòng)能力
（3）光學(xué)路徑復(fù)雜，需精密調(diào)整反射鏡角度和位置

J-KAREN-P等離子體鏡系統(tǒng)布局及示意圖

注：潛望鏡的反射鏡支架是LIOP-TEC制造的ANTARES系列

研究團(tuán)隊(duì)采用Liop-tec 公司的ANTARES系列鏡架，配合壓電執(zhí)行器（PI piezoelectric actuators）進(jìn)行精密調(diào)節(jié)，用于固定和調(diào)整等離子鏡系統(tǒng)中的反射鏡，成功實(shí)現(xiàn)了等離子鏡系統(tǒng)反射率超過80%，時(shí)間對比度提升兩個(gè)數(shù)量級，鏡架系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)異，激光指向性偏差控制在微弧度級別。該鏡架具備以下優(yōu)勢：
（1）高精度調(diào)節(jié)：支持微米級定位，確保光路對準(zhǔn)。
（2）高穩(wěn)定性：在真空和高壓環(huán)境下仍保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
（3）兼容性強(qiáng)：適用于多種光學(xué)元件和實(shí)驗(yàn)配置。
（4）經(jīng)久耐用：適用于高重復(fù)頻率激光實(shí)驗(yàn)。

Liop-Tec高精度鏡架在玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)研究中的應(yīng)用

定制化共振腔鏡架系統(tǒng)示意圖

德國蒂賓根大學(xué)（Eberhard Karls Universität Tübingen）在量子光學(xué)與冷原子物理領(lǐng)域開展了一項(xiàng)前沿研究，旨在探索玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)（BEC）在光學(xué)環(huán)形諧振器中的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性。該研究對鏡架的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)精度和真空兼容性提出了極高要求。

Liop-tec公司的Asteroid系列高精度鏡架被選用于此實(shí)驗(yàn)，具體應(yīng)用于固定和調(diào)節(jié)環(huán)形諧振器中的高反射鏡和耦合鏡，確保光路在真空環(huán)境中長期穩(wěn)定運(yùn)行，成功實(shí)現(xiàn)了光與玻色-愛因斯坦凝聚體的強(qiáng)耦合，觀測到了動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性與相位過渡現(xiàn)象，并發(fā)表了多篇高水平論文。Liop-Tec鏡架的零漂移和高重復(fù)性為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性提供了保障，且鏡架在高溫烘烤和真空循環(huán)中表現(xiàn)穩(wěn)定，無退化現(xiàn)象。鏡架的高精度調(diào)節(jié)功能使得研究人員能夠精確對準(zhǔn)諧振腔模式，實(shí)現(xiàn)對BEC與光場相互作用的精確控制。

動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性閾值測量
 

參考文獻(xiàn)：
Balacescu, L., Vögl, F., Staringer, S., Ossovyi, V., Brandl, G., Lumma, N., ... & Schrader, T. E. (2020). In situ dynamic light scattering complementing neutron spin echo measurements on protein samples. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 14(Suppl 1), S185-S189.
Sagisaka, Y. M., Dover, N. P., Kando, M., Alexander, S., Pirozhkov, I. D., Chang, L., ... & Kiriyama, H. Characterization of plasma mirror system.
Schmidt, D. (2016). Dynamische Instabilität eines Bose-Einstein Kondensats in einem optischen Ringresonator (Doctoral dissertation, Dissertation, Tübingen, Universität Tübingen, 2016).