纯相位空间光调制器在STED超分辨与全息光镊中的应用一、引言由于普通光学显微镜会受到光学衍射极限的限制，分辨率只能达到可见光波长的一半左右，也就是200-300nm。而新型冠状病毒的直径大小是100nm左右。为了能够更精细地观测到生物样本，需要突破衍射极限的限制。进一步提升光学显微系统的分辨率。使用纯相位液晶空间光调制器（SLM）对光场进行调制，产生一个空心光束可以有办法提升系统的横向分辨率。不同于电子显微镜、近场光学显微镜的方法，这种远场光学显微技术能够满足生物活体样品的观测需要。同样原理，高分辨率的液晶空间光调制器通过精细的相位调制可以产生多光阱，从而对微粒实时操控，由此发展了全息光镊技术 ...
摘要：在光纤光路中，当光纤与激光器耦合时，应设法阻止向后反射和散射光到达激光器，以避免影响激光器的工作稳定性。因为光纤系统中应用的半导体激光器对于反馈光的影响十分敏感，千分之几的反馈光就能使系统的误码率增加几个数量级。为此，必须在激光器与光纤之间加入光栅隔离器。这对高速光纤通信系统、相干光纤通信系统、频分复用光纤通信系统以及精密光学测量等系统中的应用都是十分重要的问题。光隔离器是只允许光信号沿一个方向传输的双端口光器件，即当光信号沿正向传输时，具有很低的损耗，光路连通；而当光信号沿反向传输时，损耗很大，光路被阻断。光隔离器是一种光非互易传输耦合器，即当输入与输出端口互换时，器件的工作特性是不一 ...
数字信号左傅里叶变换，频域的采样点数是固定的，若要更多的频率，需要在时域部分添加零，但同时带来的问题是消耗更多的时间。当只是观察频域中的某一部分，又想看到更加详细的内容时，可以使用CZT变换。离散傅里叶变换公式如下表示一个离散的正弦波，基频时2π/N，k时一个整数，表示正弦信号的频率是基频的k倍。傅里叶变化的频谱角度看，它的抽样点为 ，在坐标系下可以表示为CZT_4从上图可以看到，傅⾥叶变化的频率，是对⼀个单位圆上进⾏等间隔的抽样。若要看到更多 的细节，需要在不改变原始信号的情况下，在周围补零的操作，增加信号的⻓度，如下所⽰，从⼀百个点增加到200个点，可以看到频谱的点数增加了⼀倍，考到的频谱 ...
1、光纤连接器光纤连接器是一种通用的光无源器件，是光纤与光纤之间可进行活动连接的器件，它把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量可以最大程度的耦合到接受光纤中去。2、光纤连接器的分类按照连接器插针端面分：按照端面的研磨形状可以分为3类。PC型：Physical Contact，物理接触，插芯端面研磨为微球面，光纤纤芯位于球面弯曲的最高点，使用时两端面的最高点对接，这样可以有效较少光纤组件之间的空气间隙，使所连接的两个端面可以达到物理接触。PC研磨最常见，主要用于电信运营商设备上。UPC型：Ultra Physical Contact，超物理端面，是在PC型的基础上优化抛光和表面光 ...
干涉仪和光学陀螺仪。气动（气体或空气加压）隔振台曾经是学术界和工业界最关键的微型机械设备的支柱，但如今在隔离破坏性低频振动方面却表现不理想。在建筑物中将敏感的仪器放置在承受极高振动水平的位置上的趋势正在增长，这是气动隔振台的重要障碍，意味着需要新的隔振解决方案来替代。振动源纳米级仪器对由多种因素引起的极小的有效载荷振动都表现敏感。每个结构（建筑）都会从内部和外部源传递振动。在建筑物中、供暖和通风系统、风扇、泵和电梯产生的振动只是一部分，在建筑物外部，附近的道路交通、建筑物、飞机、甚至还有其它产生振动的机械装置。仪器受振动的影响程度取决于仪器在建筑物中的位置以及与振动源的距离。负刚度隔离器原理图 ...
一、涡旋光束涡旋光束，也成为螺旋光束，是指具有涡旋特性的光束。广义来说，涡旋光束包括相位涡旋光束和偏振涡旋光束两大类。相位涡旋光束，即光波的相位和波前呈螺旋型，其在柱坐标系（r,φ,z）下的复振幅表达式中含有螺旋相位项eilφ, 其中l可为任一整数。由于光束中心存在相位奇点，因此相位涡旋光束的光场分布是中空环形。偏振涡旋光束，即在光场横截面上具有涡旋分布偏振态的光束。与常见的线偏振，椭圆偏振和圆偏振等各向同性偏振光不同，偏振涡旋光束具有各向异性的偏振态分布，光场横截面中每一点都具有自己独特的偏振方向，表现出很强的矢量偏振特性，因此偏振涡旋光束也称为矢量光束。光的自旋角动量与光束的偏振性质紧密相 ...
液晶相是物质的一种相态，介于固相和液相之间。处在液晶相的物质，同时具有液体和固体的部分性质。液晶物质主要包括某些有机化合物（例如芳香族化合物）以及它们的混合物。液晶物质在液晶相和非液晶相之间转变由两种方式。一种是热致液晶，通过温度来控制，温度较低时，液晶物质处在固相（晶体）；当温度上升到一个值时，它便转变成液晶相；当温度继续上升到另一个值时，它又由液晶相转变成液相。对于一般的非液晶物质，在固态与液态之间几乎不存在过度相态，固态到液态之间转变温度范围很窄。另一种进入液晶相的方式是，将某些化合物的结晶溶解于水或有机溶液。这种由溶剂破坏原有晶体的晶格而形成的液晶，称为溶致液晶。液晶分子的结构由明显的 ...
一、光纤光栅温度传感器封装形式温度是直接影响光纤光栅中心波长变化的因素之一。实验室经常把裸光纤光栅用作温度传感器，直接在实际工程中应用。但是，裸光纤光栅本身性质限制了其直接使用范围，裸光纤的机械性能，抗蚀能力等不足以应对日益复杂的使用环境，若想改变情况需要对裸光纤光栅进行封装，封装的目的主要起到增敏与保护作用，封装后光纤光栅具有较强的机械强度与较长的使用寿命，同时通过适当的封装技术，可以提高光纤光栅的温度灵敏度。目前，光纤光栅温度传感器封装方法比较常用的有基片式、金属管式和聚合物等方式。1.1基片式封装方法基片式封装方法比较常用，在实际工程中也有应用。该封装方法是把裸光纤光栅镶嵌在衬底材料的表 ...
光学涡旋简介摘要：涡旋是自然界最常见的现象之一，它普遍存在于水、云和气旋等经典宏观系统中，也存在于超流体、超导体和玻色-爱因斯坦凝聚等微观系统中，被认为是波的一种固有形态特种。一、光学涡旋的发现人们在研究潮汐运动时，发现在潮汐的涡旋中存在一种特殊点。当潮汐与等潮线接触时，潮汐峰就行消失。通过这一现象可以看出，在潮汐波中存在奇点，即光学涡旋。消球差透镜的焦平面处会形成一种奇异环，证实光波场中也存在光学涡旋。1973年，Carter利用计算机对奇异环的特性进行模拟研究。结果发现当光束受到轻微扰动时，就可以使得奇异环产生或消失。1974年Nye等在散斑场的研究中发现海水声波中存在相位奇点，并将奇点的 ...
电阻抗断层成像技术监测水泥基材料中的非饱和水分流动1.介绍钢筋混凝土结构的耐久性与混凝土阻止水和侵蚀剂有关，因此，混凝土中的水传输速率经常被用作耐久性的量度。开发了先进的方法来监测不饱和水泥基材料中的水分运动，包括核磁共振(NMR)光谱基于电磁辐射(例如γ射线)衰减的方法，X射线和中子成像)和基于电学的方法。上述每种方法都有优点和局限性。虽然NMR、γ射线、X射线和中子成像具有高分辨率，但由于对大样本成像需要大量能量，它们通常限于小样本(从几毫米到几厘米，取决于设备和源强度)。此外，伽马射线、X射线和中子成像是侵入性方法，并且由于所需的设施，主要限于实验室。例如，中子成像(射线照相术/断层照相 ...
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