指数型非线性微轴锥镜阵列

    公开(公告)号:CN110531523A

    公开(公告)日:2019-12-03

    申请号:CN201910821826.7

    申请日:2019-09-02

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 匡登峰 黄曾鑫

    Abstract: 产生类贝塞尔光束晶格阵列的指数型非线性微轴锥镜阵列器件,该器件是由一个高度变化率为指数型的介质微轴锥镜阵列化构成,当入射光垂直入射并通过指数型非线性微轴锥镜阵列器件底面之后,在器件前端附近形成具有较长工作距离,稳定强度分布的类贝塞尔光场,阵列化后可以形成类贝塞尔晶格光片阵列。具体表现为:非线性微轴锥镜阵列产生的类贝塞尔光束在器件出射平面附近时拥有比贝塞尔光束更稳定的强度变化和更大的工作区域。将生物细胞附着于器件表面进行发育和繁殖,可利用该器件激发样品整体的荧光信息,即可捕获到活体生物的动态发育过程。非线性微轴锥镜阵列贝塞尔光束在显微光片照明、生物荧光成像方面有很大的潜力。

    利用超表面相位调制的高对比度望远镜

    公开(公告)号:CN110262032A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910540868.3

    申请日:2019-06-21

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种利用超表面相位调制的高对比度望远镜。将超表面作为位相掩模板加入到天文望远镜系统中,其中超表面由沿径向排列的纳米柱单元以及衬底组成,每个纳米柱的旋转角度由径向旋转角以及轴向旋转角两部分构成,利用几何相位原理对入射在衬底上的圆偏光实现相位调制产生能量集中在光束外围的涡旋光束,并通过在成像透镜前的里奥光阑遮挡作用实现消除该部分能量的目的,同时该超表面位相掩模板则不会对斜入射的光产生影响。从而能够在消除正入射的恒星光的同时很好地对斜入射的行星光进行成像,实现高对比度的望远镜系统。本发明在行星的观测和分辨、空间目标观测、望远镜的小型化和紧凑化以及超表面的应用等方面具有重要价值。

    超表面θ调制器件
    53.
    发明公开

    公开(公告)号:CN109541748A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201811311005.0

    申请日:2018-11-08

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 匡登峰 向梦

    Abstract: 一种整合了聚焦透镜和多色编码器的超表面θ调制器件。该超表面θ调制器件按照广义折射定律的相位梯度要求确定相位分布,利用几何相位调控原理精确排布,由不同旋转角度的介质的纳米柱及衬底构成,当入射圆偏振光垂直照射器件衬底时,该器件可将不同波长的出射光信息按空间方位记录到同一焦平面上,实现对景物的θ调制编码。本发明提供了小型超薄的高分辨高效率的介质型平面光学器件,可在小型显微镜、便携式望远镜、光谱分析等诸多领域有重要应用价值。

    非完全对称微介质轴锥镜相位器件

    公开(公告)号:CN109254336A

    公开(公告)日:2019-01-22

    申请号:CN201811292140.5

    申请日:2018-11-01

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 匡登峰 黄曾鑫

    CPC classification number: G02B5/001 G02B27/0012 G02B27/0927 G02B27/095

    Abstract: 产生非对称贝塞尔光束的非完全对称微介质轴锥镜相位器件,该器件是由一个高度变化率为非线性的微介质结构和一个高度变化率为线性的微介质结构组合构成,当入射光垂直入射非完全对称微介质轴锥镜相位器件底面并通过该器件之后,在器件前端形成具有非对称强度分布的弯月形光场。区别于传统贝塞尔光束器件的圆环形光场分布,本发明器件由于具有非对称的特性,致使其产生的光场不仅仅类似贝塞尔光束的聚焦特性,同时也具有独特的强度变化规律和能量流动特性。具体表现为:非对称贝塞尔光束在对光束能量的要求比较宽松时拥有比贝塞尔光束更长的工作距离,强度变化也更加均匀。这一特性使非对称贝塞尔光束在显微照明方面有很大的潜力,尤其是在显微光片照明方面。

    对数型非线性金属锥探针
    56.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106483340B

    公开(公告)日:2018-11-20

    申请号:CN201610881864.8

    申请日:2016-10-10

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种高空间分辨率、高灵敏度、能产生强纵向偏振电场的对数型非线性金属纳米锥探针。该探针由对数型金属纳米非线性锥形结构构成,当入射光(特别是径向偏振光)照射对数型非线性金属纳米锥探针底面时,入射光能量转化为表面等离激元,等离激元沿非线性金属纳米锥弯曲表面传播,并压缩至顶端形成高度局域增强的电磁场分布,从而得到强纳米聚焦。本发明可用作扫描近场显微镜、原子力显微镜等扫描探针显微镜以及针尖增强拉曼光谱仪的探针,在单分子成像、热辅助磁记录、纳米传感、纳米成像、纳米光刻和纳米操纵等诸多领域有重要应用价值。

    非线性纳米金属螺旋锥探针

    公开(公告)号:CN105807096B

    公开(公告)日:2018-07-31

    申请号:CN201610137267.4

    申请日:2016-03-10

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种改进的能产生强纵向偏振电场和旋转电场的高灵敏度、高空间分辨率的非线性纳米金属螺旋锥探针。该探针由金属纳米锥结构和金属非线性螺旋结构复合构成,在之前调控效果最好的纳米金属螺旋锥探针中锥和螺旋结构3:1复合的基础上,引入螺旋结构非线性因子N(1

    非线性介质微螺旋器件
    58.
    发明授权

    公开(公告)号:CN105467600B

    公开(公告)日:2017-09-12

    申请号:CN201610016554.X

    申请日:2016-01-12

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种能够产生加速光场、实现能量转移并用于微光学整形、实现特定区域粒子捕获和筛选的非线性介质微螺旋器件。该非线性介质微螺旋器件由介质微螺旋结构构成,当入射光垂直于非线性介质微螺旋器件底面入射并通过该器件之后,光场沿着双曲线状的轨道向前传播,产生角加速度,并形成微聚焦和涡旋光场,通过改变该器件的非线性因子N(1

    便携式智能手机光谱检测装置

    公开(公告)号:CN107064017A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710280806.4

    申请日:2017-04-24

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 匡登峰 温裕祥

    CPC classification number: G01N21/25 H04M1/21

    Abstract: 本发明为一种可与各类手机组合的便携式智能手机光谱检测装置。其装置由外壳,光源,电源,小孔光阑,比色皿支架,微轴锥孔光栅,成像透镜,放大透镜组支架以及手机连接装置组成。本发明的便携式智能手机光谱检测装置可以与带有摄像头的智能手机组合,快捷的获得待测物的衍射分光图案,整体结构布局紧凑、体积小、质量轻,并能够利用自身携带的电源为系统提供光源直接对样品进行监测,测试方便可靠。可用作在可见光波段中具有一定投射率的材料的光谱探测,可以快速便捷实时的对物质进行识别、分析、鉴定和防伪,在生物、化学、物理等领域具有较高的应用价值。

    非线性螺旋相位器件
    60.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106896615A

    公开(公告)日:2017-06-27

    申请号:CN201710139839.7

    申请日:2017-03-10

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: G02F1/3501 G02B5/30 G02F1/3511 G21K1/00

    Abstract: 一种能够产生具有轨道角加速度的涡旋光束的非线性螺旋位相器件。该非线性螺旋位相器件由一个高度变化率为非线性的微介质螺旋结构构成,当入射光垂直入射非线性螺旋位相器件底面并通过该器件之后,在器件前端形成具有轨道角加速度的涡旋光场。区别于传统线性器件的光场分布,本发明器件由于具有非线性的特性,致使其产生的涡旋光场不仅仅具有轨道角动量,同时具有轨道角加速度。正由于轨道角加速度的存在,光场的梯度变化越来越大,微粒子受到的力也就越大,在微粒子的筛选、控制领域有更为深远的应用空间。

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