固体界面上光驱动的自动定心旋转微纳马达

    公开(公告)号:CN119675495A

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202411983692.6

    申请日:2024-12-31

    Abstract: 本发明涉及一种固体界面上光驱动的自动定心旋转微纳马达,结构形状为中心旋转对称且非旋转轴径向对称的片状,由金属纳米材料经过激光加工而成,在脉冲持续时间内积累指向结构中心的法向捕获力和平行悬臂方向的切向力进而输出旋转力矩自动定心旋转。产生强大输出力矩(超过1nN·m),且比目前MEMS中常见的静电马达转矩高2个数量级以上。由于其小尺寸特性,其转矩密度高达0.1N·m/mm3,转矩质量比高达100N·m/kg。通过改变激光功率、重复频率、光斑形状与尺寸等参数,可实现对微纳马达的精确旋转控制。适用于固态界面的工作条件且无热损伤等优点,可实现固体界面上的微纳马达的自动定心旋转以及用于驱动其他纳米部件和操作目标物体,与现有光镊设备高度匹配和兼容,应用范围广泛。

    一种工作在固体界面上的微纳清洁机器人及使用方法

    公开(公告)号:CN117102185A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311075724.8

    申请日:2023-08-24

    Abstract: 本发明涉及一种工作在固体界面上的微纳清洁机器人及使用方法,包括微纳机器人本体和体外控制单元;所述体外控制单元,通过脉冲激光的光热冲击效应驱动并捕获固体界面上微纳机器人,利用体外控制单元中电动控制模块控制捕获光斑位置,引导微纳机器人在固体界面移动,对识别的目标污点进行吸附或驱赶,实现自主清洁微观区域的目标。微纳机器人结构尺寸极小,可以工作在很小的微观范围,进行精准清洁;结合深度学习中的图像识别技术(或算法),合理规划清洁路径,利用电动控制模块调整光斑位置来完全控制微纳机器人在固体界面上的移动,从而实现自主高效清洁微观区域的目标,为微型结构清洁领域的发展提供新思路,可大量应用于现实科研及工业场景中。

    一种在微纳光纤表面制备的单层二维材料及其光活化方法

    公开(公告)号:CN110510865B

    公开(公告)日:2022-01-25

    申请号:CN201910805628.1

    申请日:2019-08-29

    Abstract: 本发明提供了一种在微纳光纤表面制备的单层二维材料及其光活化方法,属于单晶合成领域。本发明提供在微纳光纤表面制备的单层二维材料的制备方法的基于化学气相沉积法,包括如下步骤:将拉制好的微纳光纤放置在倒扣的石英舟底上,置于管式高温炉中,调节到合适的生长程序,可以实现在直径从0.3μm‑20μm的光纤表面上生长单层二维材料,经过光活化处理后,其量子效率可以达到30%。本发明方法简单高效、低成本。所制备的光纤表面的二维材料表面质量好,发光效率高,在相干光源、非线性光学、光电子学等领域有潜在的应用价值。

    基于微光纤探针损耗调制的聚合物瓶子微腔单模激光元件

    公开(公告)号:CN107453196A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710598623.7

    申请日:2017-07-21

    Inventor: 谷付星 谢富名

    Abstract: 本发明公开了一种基于微光纤探针损耗调制的聚合物瓶子微腔单模激光元件,包括:载玻片,包括并排设置的第一载玻片和第二载玻片;微光纤,两端分别设于第一载玻片和第二载玻片上面;聚合物瓶子微腔,套在微光纤中间部位之上;泵浦光纤探针,设置于聚合物瓶子微腔之上并且与聚合物瓶子微腔相耦合,聚合物瓶子微腔由树脂溶液固化而成,该树脂溶液的组分包括激光增益物质、高分子有机溶剂、高粘度树脂和固化剂。该单模激光元件通过改变泵浦光纤探针在聚合物瓶子微腔轴向上的耦合位置来实现,由于泵浦光纤探针在耦合位置对光致发光引起极大的散射损耗,从而抑制了高阶激光模式,仅有腔体对称中心的基模被激发,从而实现单模激光的输出。

    干涉型氢气传感器及其制备和使用方法

    公开(公告)号:CN104132914B

    公开(公告)日:2016-11-30

    申请号:CN201410373535.3

    申请日:2014-07-31

    Abstract: 本发明提供一种干涉型氢气传感器,其特征在于,包括:耦合器,将收到的光源发射来的光分成两路并分别进行传输;第一拉锥微纳光纤,通过倏逝波耦合区,一端与耦合器相连,接收并传输一路光;钯金合金纳米线,一端与第一拉锥微纳光纤的另一端相连,在第一拉锥微纳光纤传输来的光的激发作用下产生表面等离子体信号;第二拉锥微纳光纤,一端与钯金合金纳米线的另一端相连,接收钯金合金纳米线传导来的表面等离子体信号并进行传输;以及第三拉锥微纳光纤,一端与耦合器相连,另一端与第二拉锥微纳光纤的另一端相接触,用于传输另一路光,并使该路光与第二拉锥微纳光纤传导的表面等离子体信号发生干涉,使第二拉锥微纳光纤输出干涉信号。

    用于液体环境二维接触面及三维悬浮空间的激光操控系统

    公开(公告)号:CN117069052A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311075773.1

    申请日:2023-08-24

    Abstract: 本发明涉及一种用于液体环境二维接触面及三维悬浮空间的激光操控系统,即在现有传统光镊设备的基础上,只需将原连续激光信号调制为脉冲激光信号,便可在液体环境下同时实现对二维接触面及三维悬浮空间中微纳物体的驱动、捕获和操控。本发明适用于液体环境中,利用微纳物体吸收脉冲激光产生的瞬态光热冲击,来克服二维衬底接触面直接产生的摩擦阻力及三维悬浮空间产生的粘滞阻力。与现有传统光镊技术只适用于液体三维悬浮空间或与衬底间接接触的条件相比,本发明增加了二维接触面上的物体操控,拓展了传统光镊的物体操控维度及应用场景,具有更强的灵活性、普适性和发展潜力;依靠微处理器和可编程逻辑器件,进而保证操控高效且精准。

    一种在微纳光纤表面制备的单层二维材料及其光活化方法

    公开(公告)号:CN110510865A

    公开(公告)日:2019-11-29

    申请号:CN201910805628.1

    申请日:2019-08-29

    Abstract: 本发明提供了一种在微纳光纤表面制备的单层二维材料及其光活化方法,属于单晶合成领域。本发明提供在微纳光纤表面制备的单层二维材料的制备方法的基于化学气相沉积法,包括如下步骤:将拉制好的微纳光纤放置在倒扣的石英舟底上,置于管式高温炉中,调节到合适的生长程序,可以实现在直径从0.3μm-20μm的光纤表面上生长单层二维材料,经过光活化处理后,其量子效率可以达到30%。本发明方法简单高效、低成本。所制备的光纤表面的二维材料表面质量好,发光效率高,在相干光源、非线性光学、光电子学等领域有潜在的应用价值。

    基于瓶子微腔的单模激光元件、其制备方法以及其应用

    公开(公告)号:CN106299989B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201610875572.3

    申请日:2016-09-30

    Abstract: 本发明提供了一种基于瓶子微腔的单模激光元件、该单模激光元件的制备方法以及该单模激光元件的应用。本发明提供的基于瓶子微腔的单模激光元件,具有这样的特征,包括:微纳光纤,尖端直径范围在0.5~5微米;光学微腔,呈椭球状,套设在微纳光纤上,直径为3~7微米,其中,光学微腔的成分为树脂溶液,树脂溶液的组分包括激光增益物质、有机溶剂、低粘度树脂和固化剂。该单模激光元件可通过调控激发光的干涉光斑,在聚合物瓶子微腔中高效实现单模激光输出,并可利用干涉光激发微腔,改变干涉光斑的条纹间隔,使之与所述可调谐激光元件的光学模式的空间能量分布相匹配,在光学微腔中实现单模激光的输出。

    单晶钯纳米线表面等离子体氢气传感器及其制备与使用

    公开(公告)号:CN103308488B

    公开(公告)日:2015-07-15

    申请号:CN201310196991.0

    申请日:2013-05-24

    Abstract: 本发明公开了一种单晶钯纳米线表面等离子体氢气传感器及其制备与使用。用一根拉锥微纳光纤通过倏逝波耦合区把光输入到单根单晶钯纳米线的一端,激发单根单晶钯纳米线中的表面等离子体信号。用另一根拉锥微纳光纤在单根单晶钯纳米线的另一端也通过倏逝波耦合区把经过单根单晶钯纳米线传导的表面等离子体信号输出,以形成传输光信号变化的氢气传感器。利用气相-液相-固相法制备法单根单晶钯纳米线。用高温拉伸法拉制出尖端直径在0.1?1μm的拉锥微纳光纤。本发明具有小型化,结构简单,灵敏度高和价格低廉的特点。目前可以检测0.5%?6%的氢气,灵敏度比传统光学氢气传感器高1~2个数量级。

    基于回音壁模式的单晶钯纳米短棒表面等离子体氢气传感器及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN104535540A

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201510019084.8

    申请日:2015-01-15

    Abstract: 本发明涉及氢气传感器技术领域,其目的是提供一种基于回音壁模式的单晶钯纳米短棒表面等离子体氢气传感器及其制备方法和应用。一种基于回音壁模式的单晶钯纳米短棒表面等离子体氢气传感器,包括吸附有单晶钯纳米短棒的拉锥微纳光纤,利用超连续光源照射所述单晶钯纳米短棒,激发所述单晶钯纳米短棒中的表面等离子体信号并使表面等离子体信号在微纳光纤的回音壁腔内谐振增强后输出,形成传输光信号变化的光学气体传感器。本发明基于回音壁模式的单晶钯纳米短棒表面等离子体氢气传感器具有低功耗,小型化,结构简单紧凑,价格低廉的特点,品质因素高且稳定;其制备方法经济可靠,使用方便;目前可以检测3.9%~17.6%的氢气。

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