激光陷阱对神经细胞生长方向的引导

提要神经系统的信息传递精确地依赖于轴突向其靶区组织的延伸。神经细胞生长锥沿一定路径生长,最后到达其正确的靶位。一般认为生长锥的生长可能被四种不同的机制所引导:接触吸引,化学吸引,接触排斥和化学排斥。与现存的方法不同,作者用特别设计的倒置式激光陷阱放在生长锥的前方来引导生长锥的生长方向。通过对生长锥施以持续的作用力,作者在实验上成功地引导了神经细胞生长锥的生长方向。控制神经生长一直是神经科学的基本目标,用激光陷阱引导神经生长可能会对神经回路的构建以及神经的再生起到非常重要的作用。     

飞秒激光控制活化神经细胞

神经细胞可分为神经元和神经胶质细胞,在研究神经细胞如何完成其功能时,往往需要活化特定细胞以确认其在神经回路中的作用,     

基于激光末端引导的无人机精确回收技术

为了提高野外复杂环境下无人机回收的回收精度及回收成功率,采用了基于激光末端引导体制的无人机精确回收方法,对激光末端引导精确回收无人机系统的工作原理及流程进行了理论分析和验证,取得了无人机引导距离段与激光引导光场辐射场以及无人机偏航角度信息与系统精确回收之间的数据关系。结果表明,在距离着落点1km~2km的粗引导距离段,保持恒定40m的激光引导光场辐射场,可以使无人机快速进入激光辐射场调整偏航角度信息,提高回收的可靠性;在中间距离段,激光辐射场与着落距离按线性关系变化,有利于粗引导转入精确引导阶段;在距离着落点500m以内的精确引导距离段,保持20m的激光引导光场辐射场,可以提高无人机系统的回收精度。将该方案应用到无人机的回收系统中,可以显著提高无人机在复杂环境下的回收精度。     

飞秒激光切割神经细胞突起

利用飞秒激光脉冲在细胞内部的非线性吸收,产生等离子体,通过产生等离子体诱导蚀除效应,从而达到细胞微手术的效果.对飞秒激光神经细胞突起切割的机理进行了初步分析,并研究了实验参量对切割作用和细胞活性的影响,发现平均功率≥0.5 mw的飞秒激光经40倍物镜(NA=0.60)聚焦进细胞中会产生光致破裂现象,导致作用细胞的死亡;稍低激光功率下在突起离胞体远近不同处切割,细胞均不会发生死亡,且稍远距离下切割细胞的突起似对细胞影响不大;不完全切割突起情况下,切割长度较小时,对细胞影响不大.     

强激光引导和诱发大气高压放电研究

报道利用钕玻璃激光器的1.06μm强激光产生大气等离子体通道,从实验上研究了其在加载直流高压的棒状电极电场内对放电情况的影响,通过拍摄到的典型照片,描述了等离子体通道的引导放电特性,并测量了其诱发放电能力.     

激光照射装置为战机提供引导

以色列空军最近在一次代号为“果园”的秘密空袭行动中摧毁了叙利亚的核物资。 它在携带可抛弃油箱的情况下作战距离可达2000km。叙利亚强大的防空系统此时已失效。以色列空军对距叙伊边境80km处的一个叙利亚目标大胆的空袭行动已在进行之中。以色列空军突击队的一个小组已在地面汇合点就位，等待用他们的激光照射装置为战机提供引导，这个小组已在一天前抵达，并在一个大型地下仓库附近占领了一个阵地，地下仓库很快中弹起火燃烧。     

基于MATLAB的单光阱光镊中光阱力的分析

在几何光学近似下,对米氏球状粒子所受轴向光阱力进行了数值计算。仿真结果给出了轴向稳定捕获区域和光阱力与光镊系统主要参数的关系。分析表明,激光束束腰半径越小,势阱越深;相对折射率、激光波长、功率等参数对光阱力也有一定影响。数值仿真为实验中参数的选择提供了依据。     

基于Hough变换处理方法的光镊光阱刚度标定

光阱刚度是描述光镊力学特性的一个重要指标,其标定的精确度直接决定了光镊测力的精确度。研究了一种基于Hough变换处理方法的光阱刚度标定方法。首先,介绍了基于均方位移法利用Hough变换求解位移实现刚度标定的基本原理;然后,搭建了光镊系统,进行了可行性分析。测量结果与传统的CCD相关算法进行了比较,当光的放大倍数为120时,Hough变换处理法标定的光阱刚度平均值为1.604±0.02,CCD相关算法标定的光阱刚度平均值为1.781±0.05,两种方法标定的结果基本相同。研究结果表明,Hough变化处理法具有一定的稳定性和可靠性,是标定光阱刚度可选择的方法之一。     

激光微束光场辐射压力对微粒子的作用

本文分析了激光微束光场辐射压力对微粒子的作用。在所建立的激光微束系统的实验装置上用光镊捕获空电心介小球,实验验证了光镊的力学效应。实验表明该光镊能实现对微粒子的捕捉、旋转和翻转,能同时捕获多个粒子。从理论和实验上研究了激光微束作用于电介微粒的力学效应。     

具有反馈式光缓存的OPS节点结构性能研究

对反馈式光分组交换节点的性能进行深入分析,并针对现有反馈式光分组交换节点结构的不足,提出一种改进的反馈式光分组交换节点结构,即SMOP-TWC交换结构.最后,本文使用仿真实验的方法对SMOP-TWC交换结构的性能进行深入研究.     

拖曳法测量微粒光阱力和光阱刚度的实验研究

采用聚焦激光束拖曳扩散悬浮在液体中透明的电介质小球,对3种半径范围从0.5μm到22.0μm的微粒进行了最大横向光阱力的测量,得到了PN量级的光阱力。对于其中尺寸较大的聚甲基丙烯酸甲脂(PM-MA)小球,测量了不同拖曳速度下球心偏离光阱中心的位移Δx,计算了该条件下的光阱刚度。对光阱外缘区也进行了光阱力测量,并得出光阱力随Δx的变化关系以及光阱力的作用范围。对同一实验条件下不同半径酵母菌的最大光阱力及光阱刚度的比较测量发现,随着酵母菌半径变大,在液体中匀速运动的临界速度变小,受到的最大光阱力变大,但光阱刚度降低。     

双轴晶两类光轴方向的理论分析

用几何作图和理论推导方法,求得在双轴晶体中光轴与光线轴方向。     

光网络的新型分类研究

介绍光通信技术的发展,给出几种光器件的基本原理,在通用网络分类的基础上,提出了光网络的一种新型的分类方法．具体包括：光链路网络．广播-选择网络．波长路由（WR）网络．光子分组交换网络和光突发交换网络。     

T矩阵在光扭矩分析中的应用

在一定条件下经过高数值孔径聚焦后的激光可以捕获微米量级的微粒,这种技术称为光镊。光阱与捕陷粒子间存在角动量传递会产生光扭矩,采用T矩阵方法实现了显微量级光扭矩的测量。仿真结果验证了T矩阵方法的计算高效性,同时分析了光阱参数对光扭矩效率的影响,为光扭矩的实际应用提供了理论依据。微光扭矩的测量具有广阔的应用前景。     

光开关和光开关阵列技术的发展研究

光开关与光开关阵列是DWDM光网络的关键器件，主要用来实现光层的路由选择、波长选择和光交叉连接等功能。文中全面论述比较了光开关和光开关阵列技术。