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正激光是人类的一项重大发明。科学家利用激光做镊子,捕捉那些如单细胞、细菌等肉眼甚至光学显微镜也看不见的同时还快速运动的小东西。三位科学家因为发明"光镊"而获得2018年诺贝尔物理学奖。近100年来,激光是继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为"最快的刀""最准的尺""最亮的光"。激光自发明以来,科学家就在不断提升其性能、开发其新功能,取得了一个又一个令人瞩目 相似文献
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近十年来光镊研究的进展 总被引：7，自引：0，他引：7
光镊是建立在光的辐射压原理的基础之上的.光压概念的提出源于Newton时代.然而,它的实际应用却是在激光诞生以后才得以实现的.人们首先利用光压原理进行原子俘获等物理学研究.1970年,美国Bell电话实验室的一位学者Ashkin用一束TEM_(00)Gauss光束在垂直于光传播方向上束缚了水中乳胶微粒.这一实验的成功将辐射压的应用从原子量级扩展到了微米范围,奠定了光镊的研究基础.之后,Ashkin又设计了双光束光学势阱,初步实现了光镊的雏形.1986年Ashkin把单束激光引入高数值孔径物镜形成了三维光学势附,并证明了这种光 相似文献
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《原子的激光冷冻与俘获》一文介绍了原子激光冷冻现象,即原子在激光“光学糖浆”中,速度变慢,原子冷冻。而激光俘获则是指激光非均匀光场的“光偶极力”将原子俘获入“陷阱”。可供对此有兴趣的读者阅读。 相似文献
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纳米微粒SnO2的光限幅特性 总被引：2，自引：0，他引：2
随着高灵敏快响应光电探测器的广泛应用,迫切需要研制一些光限幅器来保护这些精密仪器。光限幅器的工作原理是基于材料的非线性光学特性,因而选择合适材料并研究它的非线性光学响应是非线性光学中非常重要的课题。纳米微粒有相对大的比表面积,在微粒表面存在大量原子空位或缺陷,形成表面受陷态(trapped states)。在外界激光作用下,这些表面受陷态成为有效光生载流子的无辐射途径,导致大的热致折射率变化,形成瞬态热透镜。这个热透镜使信号光束出现扩散或会聚,通过选择样品相对位置,从而实现光束限幅效应。近年来,利用非线性光学原理的光限幅效应研究已有一些报道,大多采用的是有机非线性材料和体相半导体材料,但存在着材料稳定性差及限制效果不太理想等局限性。利用单光束Z-扫描技术,本文进行了表面修饰的SnO_2纳米微粒热致折射率n_2测量和它的光限幅特性研究。 相似文献
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飞秒相干反斯托克斯Raman光谱技术高分辨率飞秒相干反斯托克斯Raman光谱(CARS)的研究涉及非线性光学、激光光谱学、超快激光技术、量子光学、原子分子物理学及计算机优化控制理论与技术等学科领域。基于超快脉冲激光的整形、放大和压缩技术,利用飞秒整形激光脉冲与特定量子体系相互作用,产生非线性光学相干反斯托克斯Raman光谱(CARS),实现特定Raman模的选择相干抑制或增强,提高了Ra-man光谱的灵敏度、选择性、频谱分辨率和空间分辨率等,可望为材料科学和生物医药等领域的研究提供全新的技术和方法。Raman光谱技术是研究材料、生物医药… 相似文献
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发展新型的光子开关在光计算和光通讯领域里具有重要的意义.团簇——作为空间尺度,是零点几到几十纳米的原子或分子的微观和亚微观聚集体显示出与通常固体材料不同的电子和光学性质.目前,无机纳米材料大的三阶非线性光学效应已引起了国内外的重视,深入的研究可望将团簇开发成一类具有特殊性能的非线性光学材料.本文报道一种嵌埋于有机玻璃(PMMA)中的聚苯胺(PAn)团簇的飞秒非线性光学特性.采用飞秒瞬态吸收激光光谱技术分别测量了近共振和非共振条件下的PAn团簇的光激发和弛豫过程,测量结果显示出PAn团簇的量子尺寸效应导致了其具有比纯聚苯胺固体薄膜更快的光学响应过程. 相似文献
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X光波段的显微术,已经有很长的发展史,但足至今还没有找到技术上可行的高分辨技术,由于缺乏合适的折射或反射X光的材料,使用几何光学方法成象受很大限制。因为掠反射非球面加工很困难,使反射式X光望远镜和显微镜都属低分辨系统,实际上低于一般光学显徽镜和望远镜。可以采用衍射方法成象,但衍射成象也要求高精度的衍射体。例如菲涅尔环带的精细度实际上就决定了它可能达到的分辨能力,因此难以甩它来达到高分辨。全息术则由X光相干度所限制。虽然最近已实验产生了X激光,但为得到全息术所要求的单模激光,则尚须有进一步的工作。 相似文献
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外源或内源的DNA损伤在生物体内持续发生。DNA损伤修复的缺陷与很多疾病甚至癌症等息息相关,而生物细胞进化出一系列精密的修复机制以耐受或切除这些损伤。单分子技术区别于常规的生化、分子生物学等手段,可以在体外和活细胞内研究DNA修复相关生物分子的动态反应特征,从而对DNA修复机制进行更充分的剖析。文章围绕常见的DNA损伤及其修复类型,阐述了近年来利用原子力显微镜、磁镊、光镊等单分子操控技术,以及全内反射荧光显微镜、光激活定位显微镜和超分辨显微示踪等单分子荧光成像技术在DNA修复机制研究中取得的进展,梳理了利用单分子技术解决的长期存在的关于DNA修复难题,并展望了单分子技术联合其他交叉学科技术在研究DNA修复机制方面的前景。 相似文献
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正[本刊讯]近日,中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室董振超研究小组在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。Nature于2013年6月6日在线发表了这项成果。光被散射后,频率会发生变化,而频率的变化情况取决于散射物质的特性,这是物理学上著名的"拉曼散射"。拉曼散射中包含了丰富的分子振动结构的信息,不同分子的拉曼光谱的谱 相似文献
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本世纪最大科学成果之一的量子学理论确立以来,对如何观察、控制分子的量子状态,探索分子量子状态与物质性质的关系成了近年来科技界的重要研究课题.半个世纪以来,由于激光、半导体和光学技术的迅速发展,目前,科学家已经实现了对单个分子的观察和动力学控制.在分子科学的微观领域中,科学技术工作者已开始利用激光技术进行分子的设计,化学反应过程中的观察和控制.在化学领域中,利用激光技术进行基础和应用研究已经相当普遍,而在同位素分离和光化学反应(光合成、光分解、光催化)等方面出现的大量科技成果引起了国际学术界的极大关注.为此,科技… 相似文献
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纳米孔技术因其无标记、低成本、便携式和超高灵敏度等优点受到许多关注,但传统的电测量方法仍受到非理想器件噪声、低通量以及时空分辨率不足等限制.目前已经有许多策略被提出来改进和解决这些限制,其中高带宽和高通量的光学测量技术可以被用来补充或替代电测量.本文总结了基于荧光、等离激元共振效应和表面增强拉曼散射等光学测量方法的纳米孔单分子研究进展,并展望了时空分辨光学纳米孔测量的前景. 相似文献
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因为小,所以棒对于纳米科学家而言,一个重要的事情是学会在原子的层面上去处理材料,人们可以通过熟练地控制单个的原子和分子制造各类分子机器、先进的纳米电子元器件以及各种“智能”材料。假若这种技术能够得以实现,你将看到许多新奇的东西:能在你指尖上运动的机器人、能自动“缝合”的太空服、先进的太空传感器等等,这些奇幻的纳米产品有些可能需要20年以后才能真正出现,而另一些则已经在今天的实验室中诞生了。纳米科技的神奇之处首先在一个“小”字,因为小,就产生了无穷无尽的技术优势,想想在火星探索中,假若漫游者、勇气和机遇只有甲… 相似文献
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美国劳伦斯·利弗莫尔国立实验室的光学工程师发明一种激光测量系统,它使金属或玻璃超光滑表面上微缺陷的检测由原来几小时缩短到几分钟,能测量表面上仅达1埃的凹凸变化,比其他测量技术的灵敏度大约高10倍。这个系统称为光学外差式表面靠模,它采用两种波长只有微小差 相似文献
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“纳米机器人在人们的血管中穿行,帮助清除血管中的胆固醇,这不是梦想,只要我们的技术再成熟一些就可以实现。”2006年5月8日上午,我国第二届纳米与生物交叉科学研讨会在厦门举行,中科院副院长白春礼院士所描绘的纳米生物学应用的美好前景令人神往。纳米医学造福人类美国斯坦福大学一个研究小组近日披露,将通过碳纳米管来治疗癌症。由于生物组织在近红外线光下是透明的,而碳纳米管可以吸收近红外线光,因此如果将碳纳米管附着在特定的癌细胞上,并用近红外激光照射时,癌细胞将会被杀死而且不损伤健康细胞。此外,该研究小组还证明碳纳米管能把… 相似文献
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高密度光存储,彩色成像和光学测量等都迫切需要小型化、高可靠的蓝光相干光源,采用光波导技术使近红外半导体激光直接倍频是产生这种光源的可能途径.根据倍频材料不仅须具有大的分子二次非线性电极化系数(β)而且在入射激光的基频和倍频波段都透明的基本要求,结合有机化合物非线性光学系数大、响应快和品种多等一系列特点,探索可见光波段透明的、大β有机化合物的工作已经受到极大的重视,由于有机分子的β值依赖于其共轭长度和分子内电荷转移程度的大小,β的增大将导致分子的吸收波长发生红移,因此如何解决这一 相似文献