积方法基于光散射、发射或吸收表面。它们在显示器周围的任何地方提供不受限制的可见性,并且可以使用旋转表面(主动或被动)、等离子体、空气显示器和光泳阱来创建。然而,这些方法不能重建声音和触觉。迄今为止报道的声学悬浮显示器仅展示了以降低的速度控制减少的点数,并且不涉及触感或可听见的声音。技术要点:基于此,英国萨塞克斯大学的Ryuji Hirayama等人提出了一种多模声阱显示(multimodal acoustic trap display, MATD),观察人员可以同时从显示体积周围的任何点看到半空中的视觉内容,并从该体积接收听觉和触觉反馈。(1) 基于声镊技术,使用超声波辐射力捕获粒子(声镊可以 ...
斯托克斯拉曼散射(coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS)、二次谐波生成(second harmonic generation,SHG)、双光子激发荧光(two-photon excited fluorescence,TPEF)的多模非线性显微镜,可以实现离体生物样本的分子组成和形态信息的高灵敏和高特异性无创无标记检测(区分恶性组织和良性0组织)。当前不足:完成多模非线性显微镜有以下挑战:(1) 光纤耦合的高功率超快激光源(具有风冷、坚固、紧凑、便携特性);(2) 在长距离上的使用光纤进行超短脉冲激光传输和信号采集,要求具有低损耗;(3) 置于内窥 ...
引起的随机光散射,单细胞分辨率的功能成像探测深度通常在1 毫米的量级。即使对于厘米级的小鼠大脑,这种穿透深度也将大脑区域的光学成像限制在了浅表层,因此除非采用侵入式手段,否则大部分大脑仍然无法进行高分辨率光学成像。尽管功能磁共振成像和基于超声的方法等宏观和介观成像模式可以对深层大脑结构进行成像,但它们缺乏对理解神经回路至关重要的单细胞分辨率和灵敏度。因此,目前选择在脑部插入微型光学探头的方式实现细胞级分辨率深层脑成像。目前已经开发了几种侵入式技术用于深层脑结构光学成像,例如上覆脑组织的切除、微型棱镜植入、微型梯度折射率 (GRIN) 透镜探头及其组合。为了观察非常深的大脑区域,通常使用微型透镜 ...
损耗,但由于散射而导致在直线形式中的传播损耗更高。)多模光纤通常具有更高的数值孔径,例如0.3。光子晶体光纤可能有非常高的值。较高的 NA 会产生以下后果:- 对于给定的模式区域,具有更高 NA 的光纤具有更强的导向性,即它通常会支持更多的模式。-单模制导需要更小的芯径。相应的模式区域越小,出光纤的光束发散角度越大。光纤非线性相应增加。相反,大模式面积单模光纤必须具有低 NA。-低 NA 会增加随机折射率变化的影响。因此,具有非常低 NA 的光纤可能会表现出更高的传播损耗。-弯曲损耗减少;光纤可以弯曲更多才出现显著的弯曲损耗。-如果纤芯变得有点椭圆,例如由于制造中的不对称性,这会导致双折射。对 ...
生物)介质的散射相对不敏感。如第 2.3 节所述,非线性对比机制将激发限制在聚焦焦斑的体积内。这可以实现全场检测——消除共焦针孔——非线性信号由非成像探测器(例如光电倍增管)收集和量化。由于已知信号源自于焦点,因此所有收集的非线性光都可以归因于样本中的该点。为了形成一幅图像,通过扫描聚焦于样本中的焦点来量化每个体素的非线性信号强度。一个简单并且直接的方法是,在激光焦点保持静止的情况下扫描样本来形成图像。但是样品保持静止,扫描激光的方法通常更受欢迎,尽管它更难以实施,但是这种方案具有卓越的图像采集速度和样品稳定性。激光扫描的方式要求在保持以物镜后背孔径为中心的情况下,光束的入射角发生变化;这样可 ...
色光的非弹性散射,是一种可以用来识别特定化学键的强大技术。当入射光子和化学分子相互作用时,就会发生光子散射。大多数散射光子是由瑞利散射(一种弹性散射形式)产生的,并且与激发激光具有相同的波长。一小部分被散射的光子是由称为拉曼散射的非弹性散射过程产生的。虽然与瑞利散射光子相比,光子的数量相对较少,但这些光子的波长和强度携带有关特定化学键存在的定性和定量信息。在给定的拉曼光谱中,出现在特定波数位置的一组峰可以被描述为识别特定化学物质的“指纹”,同时,峰的高度可以与这种化学物质的浓度有关。多组分分析是拉曼光谱的应用之一。在过去的二十年里,许多研究小组提出了光学拉曼装置,专门设计来提高该技术测量多组分 ...
长在大的、低散射损失的晶锭中,并具有宽的透明度窗口。它们也是非吸湿性的,因此它们可以在光学平台上无限期放置,而无需密封外壳。相位调制相位调制器是最简单的电光调制器。在这里,电场沿晶体的一个主轴施加。沿任何其他主轴偏振的光会经历折射率变化,因此光程长度会发生变化,这与施加的电场成正比。因此,从晶体中射出的光场的相位取决于所施加的电场。最常见的体相位调制器是横向调制器,如图 1 所示,它由平行电极之间的电光晶体组成。这些调制器在电极之间产生大电场,同时提供长的相互作用长度,在其中积累相移。通过在电极之间施加电压 V 获得的光学相移 由下式给出其中是自由空间波长,d 是电极间距。 电光调制器常用的 ...
表面增强拉曼散射这是一项基于SERS的污染物选择性检测工作,污染物以双酚A(BPA)为代表。涉及BPA的污染物对金属表面吸附的亲和力很弱,这就限制了SERS技术在检测BPA中的应用。 此外实际样品包含复杂的成分,SERS信号可能会受到干扰,导致定性检测能力低。分子印迹聚合物(MIPs)是一种对目标分子具有高亲和力的人工模板制备识别材料,将SERS与分子印迹技术结合起来,以获得选择性和灵敏度方面的综合优势。二、待测样品制备过程首先合成模板配合物:双酚A-三乙氧基硅烷,接着合成核壳结构:第一步合成的模板在增强基底Au纳米颗粒表面,然后去除双酚A,最后将去除双酚A的模板与目标待测物混合即可进行选择性 ...
于测量是通过散射光进行的,因此无需从电池中提取气体即可测量各种逸出气体的分压,使用专门设计的拉曼分析装置对18650圆柱形电池进行气体分析。,为了加速气体逸出,停留电位从 4.2 变为 4.8 V,直至2000小时。通过这种方法使用商用超级电容器成功地对逸出气体进行了原位拉曼分析。研究表明,新开发的气体分析装置无干扰且高度可靠。图1:用于原位拉曼测量的 LIB-拉曼电池示意图两个光学窗口,以及池体和 18650 池之间的软金属密封,将内部大气与环境隔离本研究所有气体测量均使用专门设计的 LIB-拉曼电池进行,电池示意图如图1,它由电池主体、电池盖和 18650 电池组成。池体由一个气体收集通道 ...
射,经毛玻璃散射。然后由线偏振片获得与LCOS液晶指向矢平行的偏振方向。然后分束镜将透射光分为两路,一路光反射到参考镜经过补偿玻璃板,再原路返回。另一路光透射后在LCOS芯片的液晶内经过双折射产生相位延迟,再原路返回。两路光最后再在CCD前叠加,产生白光短路干涉,由CCD记录干涉图样。LCOS装载在压电位移台上,以便调整光程差,进而获得多组干涉图样。根据获得的干涉图组,分析情况获得三维相位轮廓。调整在LCOS上加载电压,获得从0到255灰度值的图案,(a)图为在LCOS上观测的图像。可得到对应的干涉图样,(b)图为LCOS的干涉图。可看出单张干涉图出现扭曲,说明液晶的相位调制不是线性的。可在改 ...
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