多环形光学涡旋阵列的实验产生及特性

将多个完美涡旋同轴叠加,产生了一种多环形光学涡旋阵列。多环形光学涡旋阵列中涡旋的数量和大小由所用完美涡旋的拓扑荷决定,其涡旋性质通过调控±1级多环形光学涡旋阵列干涉验证。通过改变完美涡旋初始相位差,可以实现多环形光学涡旋阵列的旋转。研究结果表明:相邻两环间隔最小时,锥透镜锥角差为0.04 rad。在最小环间隔条件下,将多束完美涡旋同轴叠加,探索出多环形光学涡旋阵列中环数量的极限为4。     

生物多聚体分子手性的起源

本文提出了手性分子聚合的合作理论，给出了各种手性参量的关系．证明生物前进化存在两种基本模式：一是大手性能量和小立体选择性的模式，其手性只能通过化学反应镜对称的自发破缺产生；二是小手性能量和大立体选择性的模式，其手性可通过弱作用产生     

利用改进的螺旋相位板产生强度调制光学涡旋

从理论上分析了具有相位调制偏差的螺旋相位板所产生光场的涡旋特性,发现涡旋场主环上存在周期性的强度调制,而且中心有一亮斑,这一亮斑严重影响了调制涡旋场的质量;为了产生高质量的调制涡旋场,提出了一种改进的螺旋相位板,利用这种螺旋相位板产生的涡旋场在衍射过程中依然保持了很好的强度调制特性,实验结果和理论分析相吻合.     

二聚炔雌醇分子钳对氨基酸的对映选择性识别

利用人工受体与适当底物间的分子识别 ,以建立仿生模型的研究已成为生物有机化学前沿富有挑战性的领域之一 [1 ] .生物分子多数是手性分子 ,因而手性识别在生命过程中极其重要[2 ] .近年来对氨基酸的手性识别引起了广泛的兴趣 .多种大环受体 (如冠醚、环糊精、环番等 )对氨基酸的手性识别有较多的报道 ,然而甾体类大环和甾体分子钳受体对氨基酸的手性识别报道却很少 .我们曾报道了二聚雌二醇分子钳 ( 1 ,2 ,3,4)对氨基酸具有对映选择性识别性能[3,4] .这里报道由炔雌醇构筑的分子钳 ( 5 ,6 ,7,8)对氨基酸的手性识别 ,并与雌二醇分子钳的识别…     

单轴晶体中杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性

为了实现光场的偏振态调控,对拥有复杂偏振态分布的杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中垂直于光轴的传输特性展开研究.基于光束在各向异性单轴晶体中的傍轴矢量传输理论,推导出杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的具体表达式.通过数值模拟,得出了不同参数下杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中传输的演变规律.结果表明,光束半径、传输距离以及单轴晶体的e光和o光折射率比值对杂化偏振矢量涡旋光场在单轴晶体中的强度分布、偏振态分布、自旋角动量分布以及涡旋相位分布有调节作用.光束半径越小,传输距离越大,单轴晶体的各向异性强度越大,则对杂化偏振矢量涡旋光场的传输特性影响越大.     

含多阶涡旋的无衍射阵列光束的设计

涡旋在光学领域一直有很广泛的应用价值,光学微操纵技术,自由空间的光通信,以及光学测量技术都用到了涡旋光.而高阶涡旋光和阵列涡旋光更是对粒子的批量自组装具有高效的作用,但以往的论文设计出的高阶涡旋光只局域在很小的传播范围(10~(-6)m),所以几乎没有应用价值.本文从理论上设计了含高阶涡旋的阵列涡旋无衍射光场,这种光场的无衍射传播距离大约在30cm左右.在数学上通过傅里叶变换方法推导了阵列涡旋无衍射光场的数学表达式,用数值模拟的方法得到了涡旋阵列光场,实验上利用空间光调制器(SLM)得到了多阶涡旋阵列光场.此外,我们还测量了这种多阶阵列涡旋光场的无衍射距离.本文的研究在光学微操纵,粒子批量自组装等领域具有应用价值.     

平面波斜入射空间光调制器对产生完美涡旋光束的影响

研究了平面波斜入射空间光调制器(SLM)时完美涡旋光束的变化。结合螺旋相位与锥透镜透过率函数设计相位掩模板,在SLM的傅里叶平面上产生完美涡旋光束。所产生的涡旋性质通过调控完美涡旋光束±1级干涉得到了验证。改变平面波照射在SLM上的入射角,完美涡旋光束离心率与平面波入射角为线性函数关系,相关系数高达0.986 72。此外,随着平面波入射角增大,完美涡旋光束总光强也随之变弱。     

基于空间光调制器的瓣状结构光生成及应用

在一维艾里光相位模板中截取扇形相位模板,通过对扇形相位模板的圆周排列,实现了一种"瓣状"空间结构光场的相位全息图.激光经加载该相位全息图的空间光调制器反射后,在透镜焦平面形成瓣状光场.本文提出的相位生成方法可以对光场的瓣数进行自由调控,并在全息图中心区域引入涡旋光相位实现了对结构光场中心光强的调控.基于该光场通过双光子...     

二维周期和准周期离散无衍射涡旋光束

理论上研究了用一束涡旋光和一个振幅掩模制作二维周期或准周期离散无衍射光场的方法.通过改变涡旋光的拓扑荷数和掩模上小孔数,模拟得到了不同的四角、五角和六角无衍射光场的强度分布、相位结构和远场衍射图.另外,还总结了关于涡旋光拓扑荷数及掩模小孔数这两个参数和产生的无衍射光场之间的有趣的规律.     

手性分子识别与分离研究进展

综述了色谱法和石英晶体微天平传感器技术在手性识别研究的新进展,结合本实验室的研究工作重点介绍了施陶丁格反应和点击化学反应在制备新型的脲键型环糊精手性固定相和多糖手性固定相方面的应用现状,探讨手性分子与手性固定相间识别机理;对紫外光谱和荧光光谱等在手性分子识别的应用进行阐述.     

一种多手性中心氨基醇化合物的合成

手性氨基醇结构广泛存在于天然产物和药物分子中,普遍具有良好的生物活性;同时该类化合物在不对称催化研究中也是一类重要的手性配体,因此手性氨基醇的合成研究具有重要的意义.文章合成了一种多手性中心氨基醇化合物.该化合物不仅具有刚性较大的环丙烷结构,并且具有多个手性中心,可应用于药理学筛选和不对称催化研究.     

生物分子的手性与观控相对论

本分析了生物分子手性的起源，提出了一种新的看法，即非平衡态可诱导产生手性（在分支点的对称破缺），而非对称性又造成了新的非平衡态，生命就是在这种非平衡态中延续发展的，生命的结构物质，在不对称中，在时间箭头的方向上不可逆地产生着，发展着，演化着，这一演化过程是一个结构和功能不断调整，不断适应的观控相对统一体。     

新型棋盘格密集仓库的出入库货位分配优化

从提升有轨自动化小车(RGV)出入库作业效率的角度出发,在综合考虑RGV加减速和行走方向改变所带来的影响前提下,对新型棋盘格密集仓库出入库复合作业模式下的货位分配问题进行研究,设计了基于混合遗传算法的出入库货位分配算法,以对货位分配问题进行求解.仿真试验结果证明,该算法能有效解决不同规模下新型棋盘格密集仓库的货位分配问题,使RGV的整体作业效率提升40%左右,并且具有货架规模越大则效率提升越明显的优势.     

一种改进的Harris-RANSAC长焦相机标定算法

长焦相机采集近距离棋盘格图像时易出现相机离焦现象，导致棋盘格图像产生散焦模糊，极大地增加了相机标定的难度，同时传统的Harris角点检测算法对散焦模糊的棋盘格图像进行角点检测的结果即使经过非极大值抑制处理也仍然存在大量冗余角点.针对上述问题，基于随机抽样一致(random sample consensus, RANSAC)算法提出一种改进的Harris-RANSAC长焦相机标定算法.首先，引入感兴趣区域将Harris角点检测的区域缩小到棋盘格区域以避免背景干扰；其次，采用随机抽样一致算法替代传统的非极大值抑制方法剔除冗余角点；最后，针对模糊棋盘格图像的特性构造新的响应函数，进行亚像素级角点定位，从而得到精确的角点坐标.结果表明，改进的Harris-RANSAC算法对模糊棋盘格图像进行角点检测时耗时短且精度较高，角点检测的反投影误差仅为0.432像素.     

手性分子与NMR谱

目的 研究手性分子与核磁共振(NMR)谱图之间的关系,为手性化合物研究提供参考.方法 通过举例分析,阐述手性分子与NMR谱图之间的关系.如毗邻一个手性中心的亚甲基中的2个质子化学位移并非等价,-CH2-基团实际上是-CHaHb-结构.此方法可以用来确定ee%(对映体过量)值.结果 给出了应用手性衍生试剂、手性溶剂化试剂和手性位移试剂来确定ee%值的方法;此外,对手性螺环化合物的1H NMR谱图也进行了讨论.结论 对于手性分子与NMR谱图之间关系的研究,可为通过NMR谱图表征手性分子提供参考.     

(S)-腺苷蛋氨酸分子印迹毛细管电色谱整体柱制备与评价

以(S)–腺苷蛋氨酸为模板分子,采用热引发一步法制备具有手性识别能力的分子印迹毛细管整体柱.在电色谱模式下,考察该色谱柱的识别性能.结果表明:制备的分子印迹整体柱在电色谱模式下具有良好的手性识别能力.     

生物分子手性的观控相对论

分析了生物分子手性的起源后，认为：非平衡态在分支点上的对称破缺诱导下产生手性，而非对称性又造成了新的非平衡态，从而这种不对称被放大。生命就是在这种非平衡态中延续、发展的。生命的结构物质，在不对称中，在时间箭头的方向上不可逆地产生着、发展着。这一演化过程是一个结构和功能不断调整、不断适应的观控相对统一体。     

基于双光栅衍射的规则涡旋光阵列产生方法

本文提出了一种利用双光栅衍射获得规则涡旋光阵列的方法,将设计的两光栅分别加载到两个空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)上,平面光波依次垂直通过两光栅,通过改变两光栅的衍射距离获得相位分布不同的涡旋光阵列,推导得出涡旋光阵列光场强度的表达式.针对两光栅的不同衍射距离产生涡旋光阵列的峰值强度进行了分析,得出了产生高质量涡旋光阵列的最佳衍射距离.模拟实验表明,利用双光栅衍射的方法可获得高质量的规则涡旋光阵列.该方法装置简单容易实现,为产生规则涡旋光阵列提供了一种新途径.     

手性等离激元纳米结构制备及其应用

手性是自然界物质普遍存在的特征.手性等离激元纳米结构因其优异的光学活性近年受到业界广泛关注.介绍了手性的基本概念和表征方法,综述了3种常用的产生等离激元圆二色响应的纳米结构及其制备方法,总结了其在多方面的应用.纳米制造技术的发展促进了复杂的手性等离激元纳米结构"自上而下"的合成,与此相对应,手性模板和手性分子诱导的手性转移,则为手性纳米结构"自下而上"的湿化学合成提供了多种可行性.具有手性光学响应的等离激元纳米结构主要有3种类型.利用手性分子和非手性等离激元纳米颗粒之间的偶极—偶极相互作用可诱导PCD,但手性响应通常较弱.具有手性形状的单个纳米结构及非手性等离激元纳米颗粒构成的手性组装结构则可产生强烈的手性光学响应.手性等离激元纳米结构在手性光学器件、手性物质检测、手性催化和生物医学等方面展现了广阔的应用前景.     

棋盘格模板角点的自动定位

棋盘格模板角点的定位是摄像机定标过程中的重要环节,定位的正确与否直接关系到定标的成败.提出了一种利用棋盘格模板图像中的消失点和栅格线特征以及局部灰度特征,实现棋盘格模板角点自动定位的方法.结果表明,与手动定位相比,该方法明显地减少了定位过程所用的时间,提高了工作效率,尤其适合于利用多幅棋盘格模板图像对摄像机进行自动化定标.