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新型发光二极管透镜产生局域空心光束
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.4.8
  • 页码:117-122
  • 分类:TP311.1[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室,厦门361021
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61178015)和福建省自然科学基金项目(批准号:2012J01278)资助的课题.
  • 相关项目:构造光(束)的光学微操纵与光学升力的研究
中文摘要:

首次提出采用发光二极管和二次光学透镜直接产生单个局域空心光束的方法.首先从几何光学角度分析发光二极管点光源结合二次光学透镜产生局域空心光束的原理,推算出所得局域空心光束长度及最大暗域半径计算公式,随后用数值计算软件Matlab,3D建模软件Soidworks及光学仿真软件Tracepro计算得出一款二次光学透镜并进行了仿真验证.同时计算了可能获得的局域空心光束的最小尺寸和囚禁粒子的散射力.结果显示:该透镜能够产生单个局域空心光束,所得局域空心光束的长度及最大暗域半径都在误差允许范围内与理论计算符合.研究成果为采用发光二极管光源产生局域空心光束提供一种现实可行低成本的有效方法.

英文摘要:

A new method for generating a single bottle beam directly by light emitting diode (LED) with a secondary optical lens is proposed for the first time, so far as we know. Firstly, in the aspect of geometrical optics, we analyze the principle of generation of a single bottle beam by the LED spot light with a secondary optical lens. Then, we calculate the expression of the length and the radius of the biggest dark region of the bottle beam. After that, a new type of a secondary optical lens is calculated numerically and simulated by numerical recipes software Matlab, three-dimensional modeling software Solidworks and optical simulation software Tracepro. Meanwhile, the minimum size of the bottle beam and the scattering force for trapping particles are calculated. The result shows that the designed secondary optical lens can produce a single bottle beam, the length and the radius of the biggest dark region of the generated bottle beam are in accordance with the theoretical calculations. This result offers a practical and availab!e method for generating a bottle beam with light emitting diode at a low cost.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876