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光現象資源箱 型號：QWG1208 ? 實驗清單： 光在空氣中直線傳播實驗 面鏡成像觀察實驗 ? ? ? ? 透鏡成像觀察實驗 影子觀察實驗

含電路板、散裝元器件、制作說明書等

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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為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關內容： 動手調節光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調制器的光鑷系統，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、相位、振幅的聯合調制等等。 應用領域： 作為非侵入型的力學操控系統，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，包括細胞微環境的改變、形變拉伸、微粒力學參數的測量等等。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。首先激光經過擴束后，直徑與空間光調制器有效區域的短邊直徑相等，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。 經過空間光調制器反射的光經過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統，該系統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，利用此縮束系統將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經過縮束系統的激光經過 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期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統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）；可編程實現不同數目、不同排列的光阱陣列；   配置標準：   序號 配置 規格 序號 配置 規格 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

光限幅器件是基于非線性光學效應，實現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、大的能量動態范圍，以及寬的光譜適用范圍，現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超低閾值限幅輸出，而且具有超大的動態能量適用范圍。

本發明公開了一種用于光纖與芯片間光信號傳輸的水平耦合器 件，包括第一采集模塊，用于引導和收集一階線偏振模式中第一模斑， 第二采集模塊，用于引導和收集一階線偏振模式中第二模斑，耦合模 塊，設有第一傳輸通道、第二傳輸通道和主通道，第一傳輸通道接收 第一模斑，第二傳輸通道接收第二模斑，并通過模場的空間疊加實現 從耦合模塊的主傳輸通道輸出一階橫電模。本發明實現了將光纖中一 階線偏振模式轉化為芯片中的一階橫電模同時也保證了基模

本發明公開了一種 IQ 光調制器偏置電壓控制系統及方法，該控 制系統包括順次連接的激光光源、偏振控制器、IQ 光調制器、光耦合 器、光電探測器、數據處理模塊，IQ 光調制器的輸出經光耦合器分光 后連接到光電探測器，其輸出與數據處理模塊的輸入相連，數據處理 模塊的三個輸出分別送至 IQ 光調制器的三個子調制器的直流偏置電 壓輸入端口。該控制方法為首先通過測量輸出光功率的最大值及相鄰 最小值，優化子相位調制器的偏壓，然后

基于平面光波光路(PLC)技術的各類光功能器件，是實現現代高速光網絡、高速光信號處理、大容量光互連節點和終端設備中光信號處理模塊的基礎。/lineInP基多量子阱PLC器件基于成熟的半導體工藝，以脊波導為基礎，具有體積小、功耗/損耗低、可靠性高、性價比高等優點，在國際上即將形成新的產業熱點。電子科學與工程學院光子學與光通信研究室順應這一趨勢，潛心攻關，埋頭研究，歷時四年完成了InP多量子阱PLC單元器件理論與實驗研究。在國內首次建立了PLC光路設計和光學特性測試平臺，探索出國產化工藝加工途徑，取得多項自主知識產權，成功地研制出InP基多量子阱PLC無源光子器件。包括光調制器/開關、可調式多模干涉耦合器、諧振腔濾波器、2×4分路器等，于2007年2月通過了教育部組織并主持的科技成果鑒定，達到國際先進水平。

受農村勞動力的轉移、勞動力成本的攀升、農業生產資料價格的上漲等因素的影響，農民對輕簡化水稻種植方式的需求越來越強烈。水稻機械化精量穴直播是一種輕簡化種植方式，越來越受到農民的歡迎。然而，江西水稻品種繁多，物理機械特性差異大，尤其是超長粒型的優質秈稻的推廣，現有直播機具難以滿足精量播種的農藝要求。 針對上述問題，江西農業大學工學院基于容積深度可調的技術思路，設計了一種播量無級可調型孔式排種器，實現了不同粒型稻種每穴3～8粒無級可調，并根據江西土地資源條件，研制了與高速乘坐式和手扶式插秧機動力底盤配套的水稻精量直播機。同時，在都昌、鄱陽、安遠、信豐、新建、萬安、高安、上高、修水等20余個縣（市、區）開展了早、中、晚稻機械化穴直播技術與機具的試驗示范與推廣應用。 實踐結果表明，相較于人工撒直播，畝均增產25-75公斤，抗倒伏能力顯著提高；相較于機插秧，畝產無顯著性差異，抗倒伏能力基本一致，畝均節本增效100多元。并初步形成了適宜江西區域早、中、晚稻機械化穴直播條件下的品種搭配、茬口安排、稻田耕整、種子處理、播種作業要求、鳥鼠害防治與雜草防除等生產技術措施，對提升我省水稻種植機械化水平及綜合效益具有重要意義。