光电检测 大作业

PART.04
光镊实验装置
• 650nm激光发射器
• 即发出波长为650nm的激光发射器
• 小孔光阑
• 光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用 的实体。它可以是透镜的边缘、框架或特别 设置的带孔屏。其作用可分两方面,限制光束 或限制视场(成像范围)大小。光学系统中限 制光束最多的光阑，称为孔径光阑，限制视 场(大小)最多的光阑，称为视场光阑。
上是比拟宏观机械镊子而对光的势阱效应所作
的的一种通俗和形象的描绘。
受 力
光作用在粒子上产生的力大体可以分为梯度力和散 射力两种，当梯度力的影响大于散射力时，粒子就 能在光强梯度最大处被捕获，反之，当散射力的影 响大于梯度力时，粒子会逸出光阱。
光 二维光学势阱和三维光学势阱的主要区别在于形成光 陷 镊的光源不同。前者的光源是高斯光束，而后者是由
可 对 40nm 的 粒子开展动态 诱捕与操纵
十七世纪初
1873
20世纪初
如今
Leabharlann Baidu
PART.03
光镊的基本原理
概
述
光镊即光学镊子，是利用光的物理性质，实现 捕获和操控微小粒子功能的一种工具。在形成
光镊的聚焦激光微束中心存在一定的区域，物
体一旦进入这个区域将会自动移向光束的几何
中心，形成捕获。由此可见，所谓光镊，实际
具有一定强度和模式的激光束会聚到微米量级而形成 的激光微束。此种激光微束对位于其隹点附近，大小 从纳米到微米量级的粒子，都会产生一个指向激光微 束焦点的力，该力的大小正比于光的强度梯度。应用 该力，在一定条件下，可以在光束焦点附近稳定捕获
粒子。
捕获 条件
首要的基本条件就是光强的分布需要有大的梯度
另一个捕获的基本条件是要保证待捕获粒子的折射 率n大于周围介质的折射率n0
• CCD
• CCD从功能上可分为线阵CCD和面 阵CCD两大类。
THANKS
2019.12.10 光电测试技术大作业汇报
CON TENT
01 研究背景介绍 02 研究进展 03 光镊的基本原理 04 光镊实验装置 05 YOUR TITLE HERE
PART.01
背景介绍
为什么要 研究光镊
由于纳米结构单元的尺度与物质的许多特征长度相 当，如电子的德布洛意波长、隧穿势垒厚度等，人们 探索自然、创造新知识的可能性也随之延伸到介于宏 观和微观物体之间的中间领域，在纳米领域的研究也 蕴含着发现新现象、认识新规律、提出新概念、建立 新理论的潜力。作为纳米科技的重要部分，纳米生物 学也日益得到人们的重视。纳米探测及操控技术在生 物学的应用将推动生物信息学的发展，加速人们对生 命规律的探索与认知。因此，如何更精确更细致的操 控微纳粒子就成为一个重要的课题。
PART.02
光镊的研究进展
光辐射压力
德国的天文
学家开普勒
提出慧尾背
向太阳就是
由于受到太 阳辐射的作 用力
无法从实 验上论证
证明了光可 以产生压力
印度科研人员开 发出新型光镊
证明了光压可 使微粒移动或 逆着重力进行 提升，成为利 用光辐射压力 捕获粒子的先 驱
光. 镊应运而生
贝尔实验室的 A.Ashkin 等 人 通过将激光高 度聚焦形成激 光微束，证明 了光压可使微 粒移动或逆着 重力进行提升
• .扩束系统
• 大部分激光扩束器都选择使用伽利略式 激光扩束器设计或其变体
• 二向分色镜
• 分色镜采用薄膜干涉原理，并且与 水上油膜的相同的方式产生颜色。 当光以一定角度照射油膜时，一些 光从油的顶表面反射，并且一些光 从与水接触的底表面反射。因为从 底部反射的光线行进稍长一些的路 径，所以这种延迟会增强一些光波 长，而另一些则会被消除，从而产 生所看到的颜色。