一种非接触式矢量偏振光场测试系统

    公开(公告)号:CN113218635A

    公开(公告)日:2021-08-06

    申请号:CN202110549106.7

    申请日:2021-05-20

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01M11/02 G01J4/00 G02B27/28

    摘要: 本发明提出一种非接触式矢量偏振光场测试系统,其包括沿光路布置的照明模块、样品模块、收集与分束模块、纵向偏振成像模块、横向偏振成像模块和数据处理与显示模块。其在传统显微镜基础上,通过偏振转换,并利用显微系统的光杠杆效应实现偏振滤波,对位于显微物镜焦平面的光场进行非接触式测量,可以快速、同步、独立获取所测量光场的横向偏振光场(即x方向线偏振光场和y方向线偏振光场)和纵向偏振光场(即z方向线偏振光场)的成像。本发明可以应用于远场超分辨光学器件的检测、远场超分辨光场的测量,也可应用于工业相关超分辨显微检测等领域。

    一种全介质平场扫描超分辨平面透镜

    公开(公告)号:CN111175862A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010098253.2

    申请日:2020-02-18

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G02B3/02 G02B27/00 G02B27/58

    摘要: 一种全介质平场扫描超分辨平面透镜,包括基底和以周期阵列分布于基底上的长方体介质结构。采用圆偏振准直光束作为入射光束,从基底一侧入射至长方体介质结构,在波长范围[λ1,λ2]内,对于任意给定的工作波长λ,可将圆偏振准直入射光在一定入射角范围[-θMax,+θMax]内,在同一焦平面上汇聚成为正交圆偏振实心焦斑,其焦距f(λ)与工作波长λ有关;焦斑横向尺寸小于衍射极限0.5λ/NA,其中NA=sin(β),而tan(β)=Rlens/f(λ);对于入射角为θ的准直圆偏振入射光,其对应的正交圆偏振聚焦光斑中心在焦平面的偏移量d与入射角θ呈线性关系,即有d(θ)=C×θ×f(λ)。该透镜具有透过率高、集成了超分辨聚焦和平常扫描功能、质量轻和易于集成等优点,可应用于光学聚焦和光学成像、超分辨光学显微等领域。

    一种全介质、宽带偏振与相位调控超表面及远场超分辨聚焦器件

    公开(公告)号:CN111007587A

    公开(公告)日:2020-04-14

    申请号:CN201911160646.5

    申请日:2019-11-23

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G02B5/30 G02B1/00 G02B27/58

    摘要: 一种全介质、宽带偏振与相位调控超表面及远场超分辨聚焦器件,包括基底和全介质超表面。对于给定方向的线偏振光,通过设置不同快轴方向角的全介质半波片超表面单元,实现出射光偏振调控;对于给定位置处全介质半波片超表面单元,通过设置结构单元快轴方向角为π/2,实现二值相位(0π)调控。采用线偏振光作为入射光束从器件基底一侧垂直入射器件结构,在距离聚焦器件出射面焦距位置处,产生小于光学衍射极限(0.5λ/NA)的聚焦焦斑。该器件是一种全介质超表面聚焦器件,具有透过率高、多功能(偏振转换和光束聚焦)、质量轻和易于集成等优点,可应用于光学聚焦、光束整形和光学显微等领域。

    基于无衍射超分辨光束照明的非标记远场超分辨显微系统及方法

    公开(公告)号:CN109188669A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811172847.2

    申请日:2018-10-09

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明涉及一种基于无衍射超分辨光束照明的非标记远场超分辨显微系统及方法,其包括无衍射超分辨光束照明模块、样品二维扫描模块、显微光学模块、超分辨成像模块。其照明光源采用无衍射超分辨光束,具有工作距离大、照明光束传播距离远、照明光束穿透性强、光束的横向半高全宽小于衍射极限;并采用共聚焦模式,实现一种无需标记的远场超分辨成像系统和方法;并可以实现对透明样品的三维层析成像,横向分辨率小于衍射极限,分辨率优于λ/5。可应用于生物样品的非标记超分辨显微成像、也可以应用于工业相关超分辨显微检测等领域。

    硅基石墨烯的光泵浦电控太赫兹波调控方法

    公开(公告)号:CN108897150A

    公开(公告)日:2018-11-27

    申请号:CN201811020525.6

    申请日:2018-09-03

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G02F1/015 G02F1/00

    摘要: 本发明公开了硅基石墨烯的光泵浦电控太赫兹波调控方法,解决了现有的太赫兹波调控技术存在插入损耗大、调制深度较窄、响应速度较慢和单元串扰大的问题,其技术方案要点是:包括以下步骤:通过光泵浦技术,使硅层产生光生载流子;将所述光生载流子扩散到石墨烯层,使所述硅层与所述石墨烯层之间界面处形成耗尽层;将所述石墨烯层的费米能级升高进入导带;在所述石墨烯层与所述硅层衬底之间施加反向偏压,使所述耗尽层展宽,具有使太赫兹波调控的调制深度增大、响应速度加快、插入损耗降低和单元串扰降低的效果。

    一种基于归一化频谱压缩的长焦深聚焦透镜及设计方法

    公开(公告)号:CN107589543A

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201710970923.3

    申请日:2017-10-18

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G02B27/00 G02B3/08

    摘要: 一种基于归一化频谱压缩的长焦深聚焦透镜,其是通过对聚焦器件的傅里叶频谱相对于空间截止频率的压缩,来实现超长焦深的聚焦焦斑。透镜具有圆环形金属-介质结构,通过求取辅助设计波长和辅助设计焦距,对透镜的振幅分布和相位分布进行优化,实现超长焦深的超衍射聚焦,在焦深大于100倍波长的范围内实现焦斑的横向尺寸小于衍射极限。本发明极大地降低了超长焦深超衍射透镜的设计复杂度和计算量,解决常规透镜设计方法难以实现超长焦深超衍射焦斑的难题。这种聚焦透镜在粒子操控、超分辨光学显微、高密度数据存储等方面应用前景。本发明还可以拓展到电磁波的其他波段,不仅限于光学波段,因此,可以广泛应用在电磁波功能器件的设计和实现上。

    双折射相位调控超表面结构单元、宽带偏振与相位调控阵列及器件

    公开(公告)号:CN107589540A

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201711045990.0

    申请日:2017-10-31

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G02B26/06 G02B26/00

    摘要: 一种基于双折射超表面结构的宽带偏振与相位调控阵列,包括基底、金属反射膜、介质层、“十”字形亚波长光学天线单元、双折射相位调控超表面结构单元、双折射相位调控超表面结构阵列。通过合理设计,可以使该双折射相位调控超表面结构单元具有双折射效应和相位调控功能,在圆偏振光入射条件下,进而实现对反射光具有空间亚波长分辨率的偏振调控和相位调控;针对圆偏振入射光,根据所需的空间偏振和相位分布,排布双折射相位调控超表面结构单元,形成双折射相位调控超表面结构阵列,以期获得任意偏振和相位分布的特殊光场。并且该双折射相位调控超表面结构单元和双折射相位调控超表面结构阵列具有较宽的工作波长范围。

    基于双层梳齿驱动的MEMS可动闪耀光栅光调制器

    公开(公告)号:CN103901609B

    公开(公告)日:2016-05-18

    申请号:CN201410116359.5

    申请日:2014-03-26

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G02B26/08 B81B3/00

    摘要: 本发明涉及MEMS光调制器技术领域,具体涉及一种MEMS闪耀光栅光调制器和阵列:所述MEMS大转角可动闪耀光栅光调制器,采用双层梳齿驱动,并将双层梳齿驱动位置布置在光栅镜面两端的柔性支撑梁上。使用多个可动闪耀光栅光调制器构成阵列时,每一个双层梳齿驱动的MEMS大转角可动闪耀光栅光调制器均可在驱动电路控制下独立动作,而且每个光栅镜面间的间隙很小。本结构使光栅可以向两侧发生大角度偏转,具有偏转角大、衍射效率高、调谐频率高、防粘附的优点。这种光栅光调制器及其阵列,可应用于光谱仪、光通信、精密测量、激光整形、显示等领域。

    对微镜阵列光谱仪进行互补S矩阵编码调制的方法

    公开(公告)号:CN103063298A

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201210504639.4

    申请日:2012-11-30

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01J3/02

    摘要: 本发明公开了一种对微镜阵列光谱仪进行互补S矩阵编码调制的方法,包括以下步骤:1)互补S矩阵的构造及其原理;2)互补S矩阵的噪声改善作用分析;3)互补S矩阵的实现过程。本发明设计的互补S矩阵为编码模板,结合了H矩阵与S矩阵的优点,系统构型简单,易于实现,且可以削减系统的杂散光和暗电流噪声,实现了理论与实用的双优结合。并且此编码方法具有广泛的适用性,可以应用于已经研制好的各类微镜阵列光谱仪。

    一种可变分辨率微镜阵列复用型光谱仪

    公开(公告)号:CN102944307A

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201210534435.5

    申请日:2012-12-12

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01J3/28 G01J3/04

    摘要: 一种可变分辨率微镜阵列复用型光谱仪,包括光源、准直透镜、微镜阵列、分光成像系统和单点探测器;通过对微镜阵列进行区域划分,软件数控微镜阵元的开关,使得微镜阵列分别完成光谱仪器的入射狭缝控制与光谱调制功能;光源出射的光经准直透镜后到达微镜阵列构造狭缝区Ⅰ,选通的光经固定闪耀光栅分光后由第一成像透镜将色散光速成像到微镜阵列编码调制区Ⅱ,最后经第二成像透镜成像到单点探测器完成光谱的探测;通过软件数控微镜阵列两个区域,实现构造入射狭缝和光谱调制功能,使得光谱仪光学分辨率与象元分辨率均可通过软件编程调节,具有高精度、高可靠性、易于调节、结构紧凑、集成化高,微型化等特点。