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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會將自身攜帶的動量傳遞給微粒，對微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場分布不均勻導致的梯度力，梯度力將微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子與粒子相互作用導致的散射。針對不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠大于激光波長，可以采用幾何光學近似模型，光線在微粒經(jīng)過折射反射，將動量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長相近，這種情況下可以通過電磁場麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠小于激光波長，微粒在光場中被激發(fā)為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關內(nèi)容： 動手調節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調制器的光鑷系統(tǒng)，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學微操縱中的應用、拓展光鑷與其他學科交叉的應用前景以及對光場偏振態(tài)、相位、振幅的聯(lián)合調制等等。 應用領域： 作為非侵入型的力學操控系統(tǒng)，光鑷可以應用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎研究，包括細胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學參數(shù)的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學顯微鏡相結合，可以量化細胞、分子的動力學特性，在細胞生物學中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經(jīng)過擴束后，直徑與空間光調制器有效區(qū)域的短邊直徑相等，擴束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調制器的入射角控制在在 5°以內(nèi)。 經(jīng)過空間光調制器反射的光經(jīng)過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統(tǒng)，該系統(tǒng)能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對于外圍光強較弱的高斯光束，利用此縮束系統(tǒng)將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經(jīng)過縮束系統(tǒng)的激光經(jīng)過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進入顯微物鏡，同時讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機采集到樣品像。空間光調制器位于第一個傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經(jīng)過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現(xiàn)期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統(tǒng)透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調制器上疊加閃耀光柵后，后續(xù)光學元件按照一級像排列，從而移去零級光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實時調整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調制器可供多種語言調用（labview、C、Python 等）；可編程實現(xiàn)不同數(shù)目、不同排列的光阱陣列；   配置標準：   序號 配置 規(guī)格 序號 配置 規(guī)格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長470nm 功率760mw 3 CMOS相機 1280*1024 60FPS 6 相機筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

本發(fā)明的硅基未知頻率縫隙耦合式Ｔ型結直接式毫米波相位檢測器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結構、移相器、單刀雙擲開關、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及直接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，一共有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構實現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結構實現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結構和空氣橋組成；直接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線、兩個熱電偶和隔直電容所構成，熱電偶是由金屬臂和半導體

本發(fā)明的基于硅基懸臂梁Ｔ型結間接加熱式毫米波信號檢測器，主要實現(xiàn)結構包括由懸臂梁耦合結構、Ｔ型結、間接加熱式微波功率傳感器和開關。懸臂梁耦合結構包括兩組懸臂梁，每組懸臂梁由兩個對稱的懸臂梁構成，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度在所測信號頻率范圍內(nèi)的中心頻率３５ＧＨｚ處為λ／４。功率通過第一間接加熱式微波功率傳感器進行檢測；頻率檢測通過利用間接加熱式微波功率傳感器測量兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號的合成功率實現(xiàn)；相位檢測通過將兩路在中心頻率處相位差為９０度的耦合信號，分別同兩路等分后的參考

本發(fā)明的硅基已知頻率縫隙耦合式Ｔ型結直接式毫米波相位檢測器是由共面波導傳輸線、縫隙耦合結構、移相器、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及直接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，一共有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構連接著兩個直接式熱電式功率傳感器，下方的兩個縫隙耦合結構實現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間設置有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導傳輸線、扇形缺陷結構和空氣橋所組成；直接式熱電式功率傳感器主要由共面波導傳輸線、兩個熱電偶和一個隔直電容所構成，每個熱電偶

本發(fā)明的硅基已知頻率縫隙耦合式Ｔ型結間接式毫米波相位檢測器是由共面波導、縫隙耦合結構、移相器、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，一共設置有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構連接著兩個間接式熱電式功率傳感器，下方的兩個縫隙耦合結構實現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間設置有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導、扇形缺陷結構和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器主要由共面波導、兩個終端電阻以及熱電堆所構成，熱電堆是由兩種不同的半導體

本發(fā)明的硅基微機械懸臂梁耦合間接加熱在線式毫米波相位檢測器，實現(xiàn)結構包括懸臂梁耦合結構、功率合成／分配器和間接加熱式微波功率傳感器。懸臂梁耦合結構中，兩個結構相同的懸臂梁在ＣＰＷ中央信號線上方，用于耦合部分待測信號，通過錨區(qū)與功率合成器相連，耦合信號的功率相等，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度為λ／８。懸臂梁下方的ＣＰＷ中央信號線上覆蓋了一層Ｓｉ３Ｎ４介電層，用于防止電學短路。參考信號通過功率分配器分成兩路信號，分別與兩路懸臂梁耦合的信號通過功率合成器合成，功率合成器的輸出端連接到間接加熱式微波功

本發(fā)明公開了一種提高激光轉盤斬波調 Q 性能的裝置及包含該 裝置的調 Q 激光器，裝置包括位于諧振腔內(nèi)部或外部的伽利略望遠鏡 裝置以及位于諧振腔內(nèi)部用于對壓縮后的激光光束進行調 Q 的轉盤斬 波調 Q 器件。激光介質為一個時，第一伽利略式望遠鏡裝置位于諧振 腔之內(nèi)，用于壓縮激光光束直徑，以減少 Q 開關時間增強調 Q 效果； 激光介質大于一個時，第二伽利略式望遠鏡裝置位于諧振腔之外，由 各路激光諧振腔共用，用于將多路

本發(fā)明的硅基微機械懸臂梁耦合直接加熱在線式毫米波相位檢測器，實現(xiàn)結構包括懸臂梁耦合結構、功率合成／分配器和直接加熱式微波功率傳感器。懸臂梁耦合結構左右對稱，兩個懸臂梁在ＣＰＷ中央信號線上方，結構相同，用于耦合部分待測信號，通過錨區(qū)與功率合成器相連，兩個懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度為λ／８。懸臂梁下方的ＣＰＷ中央信號線上覆蓋了一層Ｓｉ３Ｎ４介電層，用于防止電學短路。參考信號通過功率分配器分成兩路信號，分別與兩路懸臂梁耦合的信號通過功率合成器合成，功率合成器的輸出端連接到直接加熱式微波功率傳感器進行功

本發(fā)明的硅基未知頻率縫隙耦合式Ｔ型結間接式毫米波相位檢測器是由共面波導傳輸線傳輸線、縫隙耦合結構、移相器、單刀雙擲開關、Ｔ型結功分器、Ｔ型結功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構成，整個結構基于高阻Ｓｉ襯底制作，其上有四個縫隙耦合結構，上方的兩個縫隙耦合結構實現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個縫隙耦合結構實現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個移相器；Ｔ型結功分器和Ｔ型結功合器是由共面波導傳輸線傳輸線、扇形缺陷結構和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器由共面波導傳輸線傳輸線、兩個終端電阻以及熱電堆所構成，熱

光限幅器件是基于非線性光學效應，實現(xiàn)在較低入射光強下高透過率、在較高入射光強下低透過率的光學器件。理想的光限幅器要求具有超快的響應時間、超低的限幅閾值、大的能量動態(tài)范圍，以及寬的光譜適用范圍，現(xiàn)有的光限幅器件很難同時滿足上述要求。為此，本項目提出一種基于石墨烯和碳納米管的復合型光限幅器，這種光限幅器不僅可以實現(xiàn)超低閾值限幅輸出，而且具有超大的動態(tài)能量適用范圍。