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光現象資源箱 型號：QWG1208 ? 實驗清單： 光在空氣中直線傳播實驗 面鏡成像觀察實驗 ? ? ? ? 透鏡成像觀察實驗 影子觀察實驗

含電路板、散裝元器件、制作說明書等

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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會將自身攜帶的動量傳遞給微粒，對微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場分布不均勻導致的梯度力，梯度力將微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子與粒子相互作用導致的散射。針對不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠大于激光波長，可以采用幾何光學近似模型，光線在微粒經過折射反射，將動量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長相近，這種情況下可以通過電磁場麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠小于激光波長，微粒在光場中被激發為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關內容： 動手調節光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調制器的光鑷系統，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學微操縱中的應用、拓展光鑷與其他學科交叉的應用前景以及對光場偏振態、相位、振幅的聯合調制等等。 應用領域： 作為非侵入型的力學操控系統，光鑷可以應用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎研究，包括細胞微環境的改變、形變拉伸、微粒力學參數的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學顯微鏡相結合，可以量化細胞、分子的動力學特性，在細胞生物學中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經過擴束后，直徑與空間光調制器有效區域的短邊直徑相等，擴束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調制器的入射角控制在在 5°以內。 經過空間光調制器反射的光經過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統，該系統能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對于外圍光強較弱的高斯光束，利用此縮束系統將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經過縮束系統的激光經過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進入顯微物鏡，同時讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機采集到樣品像。空間光調制器位于第一個傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調制器上疊加閃耀光柵后，后續光學元件按照一級像排列，從而移去零級光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實時調整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調制器可供多種語言調用（labview、C、Python 等）；可編程實現不同數目、不同排列的光阱陣列；   配置標準：   序號 配置 規格 序號 配置 規格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長470nm 功率760mw 3 CMOS相機 1280*1024 60FPS 6 相機筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

成果介紹針對國防應用領域開放架構、服務化等應用需求，提出了一套基于DDS的SOA實現方案，并基于自主研發的DDS產品實現了相應的服務化集成框架，提供了在云計算環境下服務的注冊、審核、查詢、生命周期管理和動態監控等功能，基于DDS實現了高性能和多QoS支持的通信機制。基于該框架的服務可同時對外提供RPC（請求/應答）接口和DDS（發布/訂閱）接口，適用于軍工領域廣泛而復雜的應用場景。技術創新點及參數在分布式應用系統中，隨著應用規模和復雜度的不斷擴大,傳統基于組件的系統開發模式因缺乏有效的應用資源共享和系統管理途徑，導致應用功能重復開發、系統運維低效等問題越來越突出。基于面向服務架構（SOA）理念的軟件實現技術，如Web Service等雖然具備簡單性、靈活性、復用性、功能和技術解耦合等特點，但無法滿足軍工等特定領域內分布式實時系統高實時性、可靠性等特殊應用需求，對面向業務的應用開發也缺乏支撐。針對上述問題，項目提出了一套基于DDS的SOA實現方案，并基于自主研發的DDS產品實現了相應的服務化集成框架，為分布式實時應用系統提供了通用的服務集成與管理的解決方案，實現了應用資源的共享和重用。項目的主要特點有：? 基于SOA提出了一個通用的服務模型，抽象了基于DDS通信的服務接口，服務可同時對外提供請求/應答（RPC）和發布/訂閱兩類接口。根據提出的服務模型設計了一套基于XML+IDL的服務描述語言，方便形式化地定義和描述服務。? 基于自主研發的DDS通信中間件系統，遵循OMG組織的RPC over DDS規范，在DDS發布/訂閱機制的基礎上提供了RPC機制，使得服務可同時對外提供RPC（請求/應答）接口和DDS（發布/訂閱）接口，適用于軍工領域廣泛而復雜的應用場景。? 該服務集成框架實現了SOA架構，提供了服務的注冊、部署、查詢、激活、監控等功能。通過增加系統管理員角色，在服務注冊過程增加了服務審核和權限分配環節，提高了系統級控制和管理能力；提出并實現了服務容器的概念，用于統一管理計算節點上服務的生命周期，使得系統既可以運行于傳統的物理計算節點上，也可以在部署于云計算環境中的虛擬計算節點上；支持靈活的服務部署和動態更新機制，通過建立服務文件目錄實現了多版本服務信息管理，通過服務引用（Service Reference）實現了對服務消費者透明的服務動態切換，便于服務的在線更新；通過制定標準的服務管理接口實現了服務運行時監控，此外，還提供了業務數據監控接口，用于靈活監控業務相關狀態。? 服務集成框架還提供了統一的信息模型管理維護功能，并實現了從IDL編譯器到服務編排工具的一系列開發工具，支持上層服務化應用的快速構建。

集成電路測試儀是用于IC生產線的自動測試儀器，由電子科大自動化學院自動控制工程中心團隊研制。測試儀能夠測試多種模擬集成電路、數字集成電路和數模混合電路。儀器模擬通道的最大電壓測試能力為±32V，最大電流測試能力是±2A。 集成電路測試儀能夠提供標準的TTL接口信號，可以與生產現場的分選設備配合使用，完成集成電路的自動測試和分選工作，1小時可以測試上千只芯片。 集成電路測試儀具有測試精度高、測試速度快、穩定性好、可編程等特點，用戶可以根據需要，自己編寫測試程序，完成測試和分選工作。該集成電路測試技術已取得三項發明專利。

集成電路測試儀是用于IC生產線的自動測試儀器，由電子科大自動化學院自動控制工程中心團隊研制。測試儀能夠測試多種模擬集成電路、數字集成電路和數模混合電路。儀器模擬通道的最大電壓測試能力為±32V，最大電流測試能力是±2A。集成電路測試儀能夠提供標準的TTL接口信號，可以與生產現場的分選設備配合使用，完成集成電路的自動測試和分選工作，1小時可以測試上千只芯片。