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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

研究太赫茲寬帶無線通信系統中基于小波包變換的正交多載波 調制、峰均比抑制、信道編碼以及利用壓縮感知和凸優化的新型信道 估計等關鍵技術。構建太赫茲寬帶無線通信系統基帶處理實驗平臺， 用 FPGA 硬件驗證具有上述關鍵技術的基帶系統，并對其性能做出評 估。探索出一種更加適合于太赫茲通信系統的新理論和新方法，不僅 為具有全新通信方式和頻譜管理模式的太赫茲無線通信技術提供新 的解決方案，也能為其它寬帶高速無線通信技術提供有效的方法。

本發明公開了一種基于超材料的太赫茲單譜信號探測器，包括自下而上依次設置的襯底層、N 型砷化鎵層、二氧化硅層與超材料層、歐姆電極和肖特基電極；其中超材料層為具有周期性微納米結構的金屬開環共振單元陣列，金屬開環共振單元陣列包含了一種圖形及其特征尺寸參數，該圖形對于太赫茲電磁波具有完全吸收特性，通過改變金屬開環共振單元的結構和尺寸參數可以調控對應的電磁波吸收頻段，通過改變 N 型砷化鎵的耗盡層寬度可以調控超材料層中金屬開環

隨著目前國際反恐形勢的日益嚴峻，大到戰場上恐怖組織的生化襲擊，小到日常生活中大量行李信件內夾帶的各類危險品，給國防安檢等帶來了前所未有的巨大挑戰。因此，軍工企業對于非接觸式無損檢測手段的開發和利用是企業內部品質把控的重要一環，同時也是國家經濟高速發展的重要保障。現有技術手段存在的主要問題是檢測時間長且準確率不高。相比之下，太赫茲波譜作為一種非接觸式無損檢測手段，可與危險品成分中的C\HO\N有機大分子發生相互作用，通過共振吸收譜探知危險品的種類與劑量。“TDS-I型太赫茲手持式危險品檢測儀”在傳統太赫茲時域波譜系統基礎上，使用特種保偏光纖與精密光纖器件替代常規自由空間光路的全部透/反射鏡片，形成了全光纖一體化結構，極大簡化了儀器光路，增加了系統的集成性與穩定性；使用超高速光延遲掃描振子，搭配超高速數據采集鎖放電路模塊，實現了0.1sec/scan的超高速太赫茲信號采集，真正的實時在線樣品檢測；太赫茲信號重復性好、穩定性高，信噪比大于65dB，譜寬大于3.5THz；上位機軟件使用LABVIEW設計，界面簡潔友好，便于終端用戶熟悉和操作；儀器外觀秉承簡約設計風格。可以實現爆炸物、生物制劑等危險品的臨場快速在線檢測，是一款軍民融合的高科技含量產品。

本發明公開了一種適用于腸道病變檢測的太赫茲內窺鏡及檢測方法。包括插入腸道的組合管體、太赫茲信號增強模塊、太赫茲檢測模塊和實時成像模塊，組合管體主要由套管、套頭和半球形玻璃罩組成，太赫茲信號增強模塊主要由可調諧激光器和安裝在套管內的光纖組成，太赫茲檢測模塊主要由太赫茲波探測器和太赫茲波發射器以及安裝在組合管體內的第一不銹鋼金屬線和第二不銹鋼金屬線組成，實時成像模塊主要由圖像處理與傳輸電路板以及安裝在組合管體內的電源線、視頻信號線、LED冷光源和CMOS攝像頭組成。本發明實現了在腸道病變初期對其進行準確的檢測，提高了檢測的準確度和靈敏度，具有獲取信息豐富、結構緊湊操作方便、適用范圍廣等優點。

隨著目前國際反恐形勢的日益嚴峻，大到國際戰場上恐怖組織的生化襲擊， 小到國內日常生活中大量行李、包裹、郵件、信封內夾帶的各類危險品(毒品、 爆炸物、有害生化制劑等)，給國防、安檢和人民的正常生活等帶來了前所未有的巨大挑戰。因此，軍工企業對于非接觸式、無損檢測手段的開發和利用是企業 內部品質把控的重要一環，同時也是國家經濟高速發展的重要保障。現有檢測技術手段存在的主要問題是檢測時間長且準確率