光现象资源箱 型号：QWG1208   实验清单： 光在空气中直线传播实验 面镜成像观察实验         透镜成像观察实验 影子观察实验

原理介绍： 光在与微粒的相互作用中，会将自身携带的动量传递给微粒，对微粒施加力的作用。在光镊中，处在激光中的粒子所受的力有两种：一部分是电磁场分布不均匀导致的梯度力，梯度力将微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子与粒子相互作用导致的散射。针对不同大小的粒子，大致可以分为三类： 一、微粒的尺度远大于激光波长，可以采用几何光学近似模型，光线在微粒经过折射反射，将动量传递至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波长相近，这种情况下可以通过电磁场麦克斯韦方程组求解； 三、微粒尺度远小于激光波长，微粒在光场中被激发为偶极子，受到偶极子与强聚焦光场的相互作用力； 相关内容： 动手调节光路，利用光镊捕捉并操控小球； 基于空间光调制器的光镊系统，通过研究不同算法从而得到加载在空间光调制器上的全息图、更加深入地研究特殊模式光束在光学微操纵中的应用、拓展光镊与其他学科交叉的应用前景以及对光场偏振态、相位、振幅的联合调制等等。 应用领域： 作为非侵入型的力学操控系统，光镊可以应用于细胞生物学、气溶胶科学、物理化学等交叉学科的基础研究，包括细胞微环境的改变、形变拉伸、微粒力学参数的测量等等。将全息光镊与图像识别结合，可以做到自动捕获粒子和分拣， 将全息光镊与光学显微镜相结合，可以量化细胞、分子的动力学特性，在细胞生物学中有巨大的研究空间； 方案介绍： 光路图：   上图为本方案全息光镊装置的光路示意图。首先激光经过扩束后，直径与空间光调制器有效区域的短边直径相等，扩束后的激光依次通过线偏振片、半波片和非偏振分光棱镜。用半波片旋转线偏光角度，使之工作在相位模式下，空间光调制器的入射角控制在在 5°以内。 经过空间光调制器反射的光经过由两个傅里叶透镜组成的缩束系统，该系统能改变光斑尺寸确保光束直径与显微物镜的入瞳直径匹配。对于外围光强较弱的高斯光束，利用此缩束系统将激光直径稍大于显微物镜入瞳直径。 经过缩束系统的激光经过 45°直角反射镜，二向色镜将激光透射进入显微物镜，同时让照明光源透过，从而使 CMOS 相机采集到样品像。空间光调制器位于第一个傅里叶透镜的焦距处，全息图与物镜入瞳是共轭像面，所以全息图经过显微物镜做傅里叶变换后在显微物镜焦平面即样品面上再现期望的光场分布。   特点： 此方案采用的开普勒式缩束系统透镜间的焦平面与样品面是共轭的，在透镜焦平面加入高通滤波器或在空间光调制器上叠加闪耀光栅后，后续光学元件按照一级像排列，从而移去零级光的影响。 加载全息图后 X-Y 位置可实时调整，快速叠加不同焦距菲涅尔相位图、闪耀光栅相位图等； 空间光调制器可供多种语言调用（labview、C、Python 等）；可编程实现不同数目、不同排列的光阱阵列；   配置标准：   序号 配置 规格 序号 配置 规格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 显微物镜 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空间光调制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波长470nm 功率760mw 3 CMOS相机 1280*1024 60FPS 6 相机筒镜 f=200mm 等系列其他配置

本发明公开了一种产生涡旋电磁波的单极子天线阵列及其馈电 系统，属于无线通信技术领域。本发明包括介质基板、接地面、馈电 系统和单极子天线阵列。所述介质基板是形状为圆形的绝缘介质基板， 其表面上方是由金属材料印刷而成的微带电路。微带电路主要分为两 个部分，一部分是 1 路分 N 路的馈电系统，另一个部分是由 1/4 波长 金属贴片作为阵元组成的 N 阵元单极子天线阵列。本发明实现了一种 体积小、易生产、具有平面结构、易集成的产生涡旋电磁波的天线。 同时还设计了一套完整的馈电系统，解决了阵列天线的馈电问题，只 需在输入端口施加激励即可得到所需的 OAM 模态，方便操作，使用 简单。

本发明公开一种基于人工表面等离激元的微波涡旋波发生器。该结构工作在微波频段，由双层人工表面等离激元波导实现对于电磁波的传输，上层波导和下层波导之间的连接通过一个金属过孔实现。该微波涡旋波发生器的辐射部分主要由一系列放置在人工表面等离激元波导旁边的圆形贴片实现，同时这些圆形贴片作为谐振器也提供了产生不同的涡旋波所需的相位。这种微波涡旋波发生器可以在不同频率处实现具有不同轨道角动量模式的涡旋波，而不需要在结构上做出任何改变。

本发明公开了一种智能光伏电站模拟仪的汇流箱电路.本发明包括控制电路,供电电路,接口电路,通信电路和外围电路.本发明可以用于光伏发电系统与阵列板,采集板的通信,使得主控板可以控制采集板及阵列板.本发明可以实现8块太阳能电池板的电压以及电流汇总输出.

近年来,半导体光源正以新型固体光源的角色逐步进入照明领域。由于半导体照明具有高效、节能、环保、使用寿命长、响应速度快、耐振动、易维护等显著优点,所以在国际上被公认为最有可能进入通用照明领域的新型固态冷光源。随着其价格的不断降低,发光亮度的不断提高,半导体光源在照明领域中展现了广泛的应用前景。业界普遍认为,半导体灯取代传统的白炽灯和荧光灯,是大势所趋。而半导体发光二极管（Light Emitting Diode , 简称LED）被认为是最有可能进入普通照明领域的一种绿色照明光源，按固体发光物理学原理,LED发光效率能近似100 % ,并具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、响应时间极短、光色纯、抗冲击、性能稳定可靠及成本低等优点,因此被誉为21 世纪新光源,有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。虽然LED具有以上的很多优点，但是发光效率和使用寿命仍是制约其普及应用的主要因素。 目前国内大多致力于LED外部封装结构的研究，而公司里多采用进口芯片，如cree芯片，再在现有基础上进行外部封装结构和设计。而即便是散热好，寿命长，取光效率比较好的封装结构，国内所能达到的水平也就是刚刚超出100lm/w。主要原因在于其封装材料的选择和封装结构的不合理性，浪费了芯片的出射光，从而降低了取光效率。而国外LED不仅在外部封装结构，而且在芯片方向都明显优于国内水平，所以基本垄断国内LED的市场，尤其对于功率型白光LED的垄断相当严重。而这些高亮度半导体LED芯片生产技术掌握在以美国Cree和Lumileds、日本的Nichia和Toyoda Gosei，以及欧洲的Osram等为首的少数大公司手中。 现在功率型白光LED 的光效已提高到80～100lmPW,而真正能够取代白炽灯和荧光灯进入通用照明市场,其光效需要达到150lm/ W。这一方面要求在芯片的制作上不断提高LED 的量子效率,同时还要求在LED 的封装及灯具的设计制作过程中尽可能提高出光效率。现有的LED出光效率低的原因之一是，LED芯片的折射率较高，LED发出的光在出射芯片的时候，有相当一部分光被芯片与外界（环氧树脂）的界面反射。本产品是通过特殊镀膜方法，使LED芯片出光效率提高了10%。可以有效的增加LED的使用寿命，达到2万小时以上，而且可以使发光效率达到120lm/w到160lm/w。拥有这样长寿命和高出光效率的白光LED，必将引领整个照明市场，必将产生丰厚的利润，具有非常好的发展前景。

近日，东南大学化学化工学院青年教师陈旭漫博士在国际顶级期刊《Angewandte Chemie（德国应用化学）》上发表题为“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的学术论文。光捕获过程作为将自然光进行捕获、能量转化并利用的步骤，是植物光合作用中第一个也是十分重要的过程。构筑人工光捕获体系对于光能的利用具有重要意义，但目前构筑具有高效人工光捕获体系仍存在很大挑战。东南大学研究团队利用“杯芳烃诱导聚集”策略，设计合成两亲磺化杯芳烃和阳离子型萘基吡啶衍生物作为荧光给体在水溶液中自组装，并引入尼罗蓝作为荧光受体分子，成功构筑了近红外发射的超分子人工光捕获体系。通过进一步研究，团队发现该体系在细胞内依然保持很高的光捕获效率和高度稳定性，同时证明了其对高尔基体染色的选择性。该研究对于人工超分子光捕获体系传感、成像、诊断等方面的研究有着重要的推动作用。论文第一作者为东南大学化学化工学院青年教师陈旭漫，东南大学为第一通讯单位。

光伏农业行业面临光伏发电和植物生长“争光”的矛盾，本项目利用低成本的聚合物多层膜将农作物光合作用所需要主要光谱成分滤出来，其余大部分太阳光都反射， 这样在投射到农地表面的太阳光就大幅减少，水蒸发也会大幅减少，同时采用现代太阳能聚光光伏技术将 80%以上太 阳光收集起来用于发电，实现“种地”+“发电”两不误。 可提高农户收入，并从源头上帮助实现中国大片干旱缺水农地水蒸发与降水量的平衡。 

成果简介：光伏并网逆变系统可将光伏发电系统输出的电能转换为电网可接收的电能。本项目所开发的光伏并网逆变系统具有最大功率点跟踪功能和反 孤岛能力。网侧采用 VSI 结构逆变器，通过网侧电抗器直接并网。这种并网 结构确保了并网的灵活性和可靠性。利用升压变换器对光伏电池进行控制， 实现最大功率点追踪。系统的效率在满功率 20kW时达到了 96.5%。 项目来源：自行开发 技术领域：新能源 应用