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光現(xiàn)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?qū)е碌奶荻攘Γ荻攘⑽⒘Ｎ蚬廒宓闹行模灰徊糠质枪庾优c粒子相互作用導(dǎo)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(guān)內(nèi)容： 動手調(diào)節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調(diào)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(diào)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(yīng)用、拓展光鑷與其他學科交叉的應(yīng)用前景以及對光場偏振態(tài)、相位、振幅的聯(lián)合調(diào)制等等。 應(yīng)用領(lǐng)域： 作為非侵入型的力學操控系統(tǒng)，光鑷可以應(yīng)用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎(chǔ)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(jié)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(jié)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(diào)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(zhuǎn)線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調(diào)制器的入射角控制在在 5°以內(nèi)。 經(jīng)過空間光調(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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(diào)制器可供多種語言調(diào)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(diào)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

憶阻器，全稱記憶電阻器(Memristor)。惠普公司的研究人員首次做出納米憶阻器件，掀起憶阻研究熱潮。納米憶阻器件的出現(xiàn)，有望實現(xiàn)非易失性隨機存儲器。并且，基于憶阻的隨機存儲器的集成度、功耗、讀寫速度都要比傳統(tǒng)的隨機存儲器優(yōu)越。此外，憶阻是硬件實現(xiàn)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突觸的最好方式。由于憶阻的非線性性質(zhì)，可以產(chǎn)生混沌電路，從而在保密通信中也有很多應(yīng)用。目前，有機憶阻器普遍具有穩(wěn)定性差、工作機理模糊不清、紅外響應(yīng)差的不足。所以，研究人員希望能夠開發(fā)出具有高穩(wěn)定性且紅外響應(yīng)好的有機憶阻器。

光電探測器在量子科技、三維成像、激光雷達、生物醫(yī)學等方面有著廣泛應(yīng)用，被譽為是無人駕駛、無人機、智能機器人等關(guān)鍵設(shè)備的眼睛。目前我國在針對極微弱光的探測器主要依賴進口，北京探銳科技有限公司（創(chuàng)業(yè)團隊擬注冊）基于中央民族大學光電實驗室和中科院半導(dǎo)體所的自主研發(fā)成果和知識產(chǎn)權(quán)開展成果轉(zhuǎn)化，開展基于光通訊波段及可見光波段高靈敏度探測器的產(chǎn)業(yè)化，微光成像芯片的設(shè)計、加工及銷售服務(wù)。目前已擁有三五族化合物探測器和微型硅基探測器等產(chǎn)品，從材料和器件結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化和創(chuàng)新，國內(nèi)首創(chuàng)的高速、低噪APD單光子探測器件設(shè)計與制備已達到國際領(lǐng)先水平。團隊擁有國家發(fā)明專利3項、在申專利10余項，榮獲國家自然科學基金、科技部重點研究項目等20余項成果。 本團隊屬典型的師生共創(chuàng)，李傳波教授為團隊的技術(shù)帶頭人、國家特聘專家，“青年千人計劃”的核心骨干，常年從事半導(dǎo)體光子材料與器件、能源光子器件開發(fā)與研制，目前也是中科院半導(dǎo)體研究所教授和中央民族大學教授。梁巖帶領(lǐng)的學生核心創(chuàng)業(yè)團隊包括理學院、經(jīng)管學院的碩士和博士生。團隊主創(chuàng)人員有多年的海外工作經(jīng)歷，也有中科院半導(dǎo)體所的工作經(jīng)歷，也有自主知識產(chǎn)權(quán)，可以設(shè)計并達到國際領(lǐng)先的參數(shù)，實現(xiàn)其進口替代。除了技術(shù)之外，最大的優(yōu)勢是成本優(yōu)勢。團隊依托主創(chuàng)人員多年來半導(dǎo)體光電材料與芯片的研究工作，有多年海外知名高校及中科院半導(dǎo)體所研究經(jīng)歷，為項目提供強大的技術(shù)支撐。初創(chuàng)期間采用產(chǎn)學研相結(jié)合的方式，芯片的生產(chǎn)在實驗室生產(chǎn)，公司是進行宣傳包裝、銷售。未來規(guī)劃拓展業(yè)務(wù)范圍。專注于做高靈敏度探測器的技術(shù)研發(fā)和市場推廣，助力“中國芯”走向世界！