应用共焦空间微分显微镜获取边缘增强显微图像 被引量：7

1

作者 吴丽如 唐志列 +2 位作者 吴泳波 池妍 黄敏芳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期209-213,共5页

生物样品图像边缘增强与提取是医学图像处理的关键技术之一,是进行生物样品形态分析的基础。图像边缘增强通常是通过计算机编程对原始图像进行后期处理来实现的,然而,这里应用共焦空间微分显微镜系统,实现了在获得样品共焦显微图像的同... 生物样品图像边缘增强与提取是医学图像处理的关键技术之一,是进行生物样品形态分析的基础。图像边缘增强通常是通过计算机编程对原始图像进行后期处理来实现的,然而,这里应用共焦空间微分显微镜系统,实现了在获得样品共焦显微图像的同时直接获取对应的边缘增强显微图像,且图像分辨率与对比度较高。实验不仅获取了掩膜板与标准分辨率板RTA-07的边缘增强图像,说明系统分辨率达到1.5μm,而且实现了生物细胞的边缘增强图像的获取,如血红细胞与口腔上皮细胞,图像可用于样品尺度与面积等形态的分析与计算,在生物医学研究中有实际应用意义。 展开更多

关键词 图像处理 共焦显微镜 边缘增强图像 空间微分技术 细胞 形态分析

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多种光声成像方法研究 被引量：6

2

作者 张宇 唐志列 +3 位作者 吴泳波 谢家兴 代芬 赵文锋 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第2期31-36,共6页

阐述了光声成像的基本原理,综述了现有的几种光声成像方法、原理及成果。介绍了国内外多个研究小组在光声成像领域所取得的一些成果,主要包括:用超声探测器记录光声信号的滤波反投影算法光声成像;超声探测器结合声透镜的傅里叶方法;用... 阐述了光声成像的基本原理,综述了现有的几种光声成像方法、原理及成果。介绍了国内外多个研究小组在光声成像领域所取得的一些成果,主要包括:用超声探测器记录光声信号的滤波反投影算法光声成像;超声探测器结合声透镜的傅里叶方法;用探测光做载波调制光声信号,将光声信号转化为光信号,经光学系统解调,将样品像显示在CCD摄像机上的实时光声成像等。对比了几种光声成像方法,并提出了一些光声成像的新思路。 展开更多

关键词 医用光学 光声信号 光声成像 超声探测器 调制 解调

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微腔光声探测技术及其成像方法 被引量：5

3

作者 蔡秋霞 唐志列 +2 位作者 吴泳波 谭治良 张曼 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期214-218,共5页

提出了具有高探测灵敏度的微腔光声探测技术。采用微腔耦合技术,将细胞内产生的光声信号,通过微通道传导到耦合腔,被麦克风接收,成功研制出微腔光声探测器。在相同的温度变化情况下,密闭腔内气压变化量与腔的体积成反比,腔的体积越小,... 提出了具有高探测灵敏度的微腔光声探测技术。采用微腔耦合技术,将细胞内产生的光声信号,通过微通道传导到耦合腔,被麦克风接收,成功研制出微腔光声探测器。在相同的温度变化情况下,密闭腔内气压变化量与腔的体积成反比,腔的体积越小,气压变化量越大,探测器对压力的响应度就越高,对于微弱光声信号就越灵敏。因此,设计出的高灵敏度微腔光声探测器,能够探测到连续调制光激发出的微弱光声信号,重建出免标记的细胞水平的光声显微图像。从已获得的分辨率板、洋葱表皮细胞和血红细胞等样品的光声显微图像可以说明这个光声微腔探测器的灵敏度高,分辨率达到1.25μm。 展开更多

关键词 显微 光声显微镜 微腔探测器 灵敏度

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利用维纳滤波改善声透镜光声成像系统的分辨率 被引量：4

4

作者 唐秀文 唐志列 吴泳波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期103-106,共4页

为了克服衍射效应对光声成像系统分辨率的限制,需要采用逆卷积方法进行图像反演.从理论上分析了声透镜成像原理,模拟仿真了声透镜的点扩展函数对声透镜成像系统分辨率的影响和维纳滤波解卷积方法复原光声成像的过程,并利用自搭建的声透... 为了克服衍射效应对光声成像系统分辨率的限制,需要采用逆卷积方法进行图像反演.从理论上分析了声透镜成像原理,模拟仿真了声透镜的点扩展函数对声透镜成像系统分辨率的影响和维纳滤波解卷积方法复原光声成像的过程,并利用自搭建的声透镜光声成像系统进行了深入的实验研究,得到了物平面上相距4 mm和3 mm的两个黑胶带点的直接成像光声图以及经过维纳滤波解卷积方法得到的还原图,并进行了比较.仿真结果与实验结果一致表明:用维纳滤波解卷积方法可以提高光声成像系统的分辨率. 展开更多

关键词 光声成像 声透镜 维纳滤波 分辨率 点扩展函数

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基于补偿特征图滤波算法去除光学相干层析造影成像俯视图的运动伪影 被引量：3

5

作者 任汉宏 黄伟源 +6 位作者 吴南寿 吴家怡 林嘉怡 吴泳波 郑楚君 姜小芳 唐志列 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第22期124-131,共8页

运动伪影是光学相干层析造影成像(OCTA)俯视图中的一个重要问题。提出一种补偿特征图像滤波(CEF)算法去除光学相干层析造影成像俯视图的运动伪影。首先,利用奇异值分解(SVD)将光学相干层析造影成像俯视图展开为一系列的特征图像;然后,... 运动伪影是光学相干层析造影成像(OCTA)俯视图中的一个重要问题。提出一种补偿特征图像滤波(CEF)算法去除光学相干层析造影成像俯视图的运动伪影。首先,利用奇异值分解(SVD)将光学相干层析造影成像俯视图展开为一系列的特征图像;然后,利用高通特征图像和从第一特征图像中抽取得到的正交补偿积这两部分来重建恢复图像。实验结果表明,CEF算法能较好地去除条纹噪声,经CEF算法复原得到的图像有着较传统特征图滤波算法更好的图像质量。该算法为其他扫描成像系统去除类似的条纹噪声提供了新的参考。 展开更多

关键词 图像处理 光学相干层析造影成像 运动伪影 条纹噪声 奇异值分解 特征图滤波

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基于声透镜的三维光声成像技术 被引量：3

6

作者 张宇 唐志列 +1 位作者 吴泳波 束刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期126-130,共5页

基于声透镜的光声成像系统中,由样品的光声压分布等效样品的吸收分布,进行光声像重建,但之前的这种等效是一种近似,理论上并不准确.本文阐述了声透镜三维光声成像的基本原理,揭示了声透镜像面上光声压信号的时间分布与样品轴向吸收分布... 基于声透镜的光声成像系统中,由样品的光声压分布等效样品的吸收分布,进行光声像重建,但之前的这种等效是一种近似,理论上并不准确.本文阐述了声透镜三维光声成像的基本原理,揭示了声透镜像面上光声压信号的时间分布与样品轴向吸收分布之间的关系;提出用积分法和希尔伯特变换提取光声信号瞬时值法,解调样品吸收系数分布并重建光声像;实验上,对不同样品分别用积分法和希尔伯特变换法获取样品的吸收系数,重建光声像的横向和轴向分辨率均约为1 mm,实现了真正的三维快速光声成像. 展开更多

关键词 声透镜 光声成像 积分法 希尔伯特变换

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基于声透镜的三维同时光声层析成像技术 被引量：2

7

作者 吴泳波 唐志列 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第23期1887-1890,共4页

提出了一种能实现连续分布物体的三维同时光声层析成像的新方法,利用一个具有二维并行成像能力而且具有较大焦深的声透镜,把一个三维物体并行成像在声透镜的像面上.由于声透镜具有较大焦深,可以把不同物面的光声信号准确成像在同一像面... 提出了一种能实现连续分布物体的三维同时光声层析成像的新方法,利用一个具有二维并行成像能力而且具有较大焦深的声透镜,把一个三维物体并行成像在声透镜的像面上.由于声透镜具有较大焦深,可以把不同物面的光声信号准确成像在同一像面.根据成像系统的正弦定理,同一物面所产生的光声信号同时到达像面,而不同物面所产生的光声信号需要不同的时间到达同一像面,由于光速远大于声速,因此可以利用时间分辨技术实现三维物体的同时光声层析成像.实验结果表明,该成像系统可以同时获得三维物体的不同层面的层析图像. 展开更多

关键词 同时光声层析成像 时间分辨技术 声透镜

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一种实现共焦显微镜空间微分成像的新方法 被引量：3

8

作者 张曼 唐志列 +3 位作者 谭治良 吴泳波 廖燕菲 郭利娜 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期175-179,共5页

提出了一种实现共焦显微镜空间微分成像的新方法。为了获得空间微分图像,首先利用时间分辨技术结合互补调制技术,获得两束相位相反的调制光,然后利用这两束相位相反的调制光结合共焦扫描技术,实现共焦显微镜的空间微分成像。实验表明:... 提出了一种实现共焦显微镜空间微分成像的新方法。为了获得空间微分图像,首先利用时间分辨技术结合互补调制技术,获得两束相位相反的调制光,然后利用这两束相位相反的调制光结合共焦扫描技术,实现共焦显微镜的空间微分成像。实验表明:这种空间微分技术可以准确实现共焦显微镜的空间微分成像,从而获得成像物体的边缘轮廓和实现边缘增强。 展开更多

关键词 显微术 共焦显微镜 空间微分 边缘增强

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离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性 被引量：1

9

作者 倪波 郭利娜 +1 位作者 吴泳波 唐志列 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期75-81,共7页

基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍... 基于矢量瑞利-索末菲衍射积分,研究了离轴径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性,推导了离轴径向偏振高斯光束在自由空间中非傍轴传输的解析表达式,并与傍轴的情况进行了对比.研究表明:f参数、离轴系数和传输距离对径向偏振高斯光束的非傍轴传输特性有着重要的影响,而且,传输距离较远,离轴径向偏振光束的光斑向光轴靠拢,表现出较强的离轴修复能力.这些结论在多束离轴激光束进行光束合成和光束整形的研究中具有重要意义. 展开更多

关键词 离轴径向偏振光束 离轴量 f参数 矢量瑞利-索末菲衍射积分 非傍轴传输特性

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拉曼-奈斯型声光衍射效应实验仪 被引量：1

10

作者 吴泳波 吴先球 +1 位作者 黄佐华 唐志列 《物理实验》 2020年第10期33-39,共7页

通过傅里叶光学分析,阐述了拉曼-奈斯衍射条件下超声驻波成像的本质.设计了拉曼-奈斯型声光衍射效应综合实验仪,验证了当激光垂直穿过驻波超声光栅后的光场含有一系列中心频率间隔为超声波频率的非相干光,根据实际条件简化了光场总强度... 通过傅里叶光学分析,阐述了拉曼-奈斯衍射条件下超声驻波成像的本质.设计了拉曼-奈斯型声光衍射效应综合实验仪,验证了当激光垂直穿过驻波超声光栅后的光场含有一系列中心频率间隔为超声波频率的非相干光,根据实际条件简化了光场总强度分布表达式. 展开更多

关键词 拉曼-奈斯衍射 声光衍射 超声光栅 衍射光强

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测量透明微粒群参量

11

作者 曾永顺 刘家泽 +4 位作者 李汶俊 高春萍 郭宸珲 吴泳波 唐志列 《物理实验》 2022年第8期33-39,共7页

设计了测量透明微粒群参量的干涉检测系统,能够有效记录透明颗粒群在1阶彩虹角附近的光强分布,并利用Nussenzveig理论和改进的量子粒子群算法对记录图像进行反演,能够实现透明颗粒群粒径分布和折射率的同时测量.实验结果表明:以Lorenz-... 设计了测量透明微粒群参量的干涉检测系统,能够有效记录透明颗粒群在1阶彩虹角附近的光强分布,并利用Nussenzveig理论和改进的量子粒子群算法对记录图像进行反演,能够实现透明颗粒群粒径分布和折射率的同时测量.实验结果表明:以Lorenz-Mie理论作为模拟光强信号,利用算法反演模拟的微粒群信号,折射率相对误差为0.02%;通过实验测量粒径为400~600μm的玻璃微珠群,粒径均值的相对偏差为2.8%;对不同浓度乙醇喷雾的折射率进行测量,相对偏差小于0.7%. 展开更多

关键词 透明颗粒群 1阶彩虹角 Nussenzveig理论 量子粒子群算法 粒径分布 折射率

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基于偏振态颜色编码的晶体应力双折射成像

12

作者 王永松 林嘉怡 +2 位作者 巫婕妤 吴泳波 唐志列 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期6-15,共10页

提出了一种基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像新方法.通过分焦面Stokes参量测量与RGB颜色编码相结合,设计并研制了基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像系统.利用该系统,获得了晶体模型应力双折射分布的... 提出了一种基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像新方法.通过分焦面Stokes参量测量与RGB颜色编码相结合,设计并研制了基于双线偏振CCD-全Stokes参量测量的偏振态色度成像系统.利用该系统,获得了晶体模型应力双折射分布的偏振态色度图像,并与传统的光弹性应力测量法进行了比较,偏振态色度成像法不仅可以较高精度地测量应力双折射率,还可以测量其方向分布.基于偏振态色度成像法的独特优势,结合共焦显微成像技术,对具有双折射效应的单层Sr 2 TiSi 2 O 8微晶进行了偏振态色度成像的研究.结果表明:所提方法能够在一幅图中直观地反映物体的全部特征信息,有效地辨别由于晶体内部结构排列不同而导致的双折射特性差异,还可以通过观察微晶生长过程中双折射特性的变化,获取微晶的生长取向等相关信息.研究结果为功能型微晶材料生长过程的动力学行为研究提供一种简单、有效的可视化方法. 展开更多

关键词 双CCD-全Stokes参量系统 应力双折射 晶体 偏振态色度

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环形光瞳滤波径向偏振光紧聚焦特性研究

13

作者 岳成凤 唐志列 吴泳波 《激光生物学报》 CAS 2017年第4期303-308,共6页

环形光瞳滤波常被用于径向偏振光聚焦系统,以实现焦斑压缩,进而提高共焦显微的横向分辨率。但是在对不同孔径的光瞳进行分析时缺乏比较的标准,无法进行定量的对比。本文对三种不同的光瞳孔径变化方式进行了定量对比研究,它们分别是:固... 环形光瞳滤波常被用于径向偏振光聚焦系统,以实现焦斑压缩,进而提高共焦显微的横向分辨率。但是在对不同孔径的光瞳进行分析时缺乏比较的标准,无法进行定量的对比。本文对三种不同的光瞳孔径变化方式进行了定量对比研究,它们分别是:固定环角宽度,增大环孔径;固定环有效入射面积,增大环孔径;固定环形瞳外半径,改变遮光比。结果表明,不同模式下,焦平面处纵、横向场分布变化方式明显不同,只有当三者均为大孔径(大于1.1 rad)的窄光环时才基本等同。另外随着孔径的增大,纵、横向场之比也随之增大,说明孔径的增大可以抑制旁瓣光场。三种孔径增大方式均表明当窄环孔径角增大到1.26 rad时焦斑压缩将到达极限值0.4λ,与同数值孔径标量实心光束相比,窄环对焦斑压缩了1.6倍。 展开更多

关键词 径向偏振光 紧聚焦 环形光瞳 孔径 遮光比

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全光非接触光声层析及光学相干层析双模成像 被引量：8

14

作者 谢炳凯 刘少杰 +1 位作者 吴泳波 唐志列 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期73-79,共7页

提出全光非接触光声层析成像(nc PAT)与光学相干层析(OCT)双模成像的新方法,用于同时获取物体的吸收分布图像和散射分布图像。搭建nc PAT-OCT双模成像系统,采用同一探测光源、同一干涉系统用于提高系统稳定性;采用同步触发模式来确保双... 提出全光非接触光声层析成像(nc PAT)与光学相干层析(OCT)双模成像的新方法,用于同时获取物体的吸收分布图像和散射分布图像。搭建nc PAT-OCT双模成像系统,采用同一探测光源、同一干涉系统用于提高系统稳定性;采用同步触发模式来确保双模成像在数据采集时间上的同步性;使用共同样品臂来保证采样区域在空间上的一致性。并在此基础上实现同时对同一个样品进行PAT和OCT两种模式成像,实验结果表明两种模式成像能够很好地匹配,而且可以在不同模式下获得不同的信息。 展开更多

关键词 成像系统 光声成像 层析成像 多模成像

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基于螺旋多孔屏的涡旋光产生及分析

15

作者 陈欣仪 李桦桦 +5 位作者 洪森 董机龙 肖焱文 张耿宁 彭力 吴泳波 《物理实验》 2024年第6期57-62,共6页

将薄铝箔作为原材料,利用激光打标得到不同螺旋条数、螺旋孔数和初始半径的螺旋多孔衍射屏,利用平面波照射螺旋多孔屏.定量分析衍射图样中心亮环大小,得到不同图案参量对中心亮环大小的影响.结果表明:衍射屏的图案参量会影响产生的涡旋... 将薄铝箔作为原材料,利用激光打标得到不同螺旋条数、螺旋孔数和初始半径的螺旋多孔衍射屏,利用平面波照射螺旋多孔屏.定量分析衍射图样中心亮环大小,得到不同图案参量对中心亮环大小的影响.结果表明:衍射屏的图案参量会影响产生的涡旋光束的特征,实验测量结果与模拟结果吻合度较高,利用本实验方法制备的涡旋光具有较高的质量. 展开更多

关键词 涡旋光束 螺旋多孔衍射屏 衍射场分析

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水下鬼成像抗扰动能力的实验研究 被引量：6

16

作者 吴泳波 杨志慧 唐志列 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第10期340-345,共6页

水下探测作业过程中,水体因外界环境而产生扰动,从而使水下的折射率发生变化,增强水体对光的散射作用,导致水下光学目标成像模糊,成像质量降低。鉴于此,采用鬼成像方式克服水下扰动,利用参考光场和测量光场的二阶相干性分别测量某一时... 水下探测作业过程中,水体因外界环境而产生扰动,从而使水下的折射率发生变化,增强水体对光的散射作用,导致水下光学目标成像模糊,成像质量降低。鉴于此,采用鬼成像方式克服水下扰动,利用参考光场和测量光场的二阶相干性分别测量某一时刻参考光束在采集平面上的光场分布与测量光束的在采集平面上的总光强,根据总光强重建鬼成像。实验过程中,利用超声波对水体进行扰动,对比鬼成像方式与经典成像方式的成像结果并比较两种成像结果的峰值信噪比,研究鬼成像系统在水下抗扰动能力。实验结果表明,在水下扰动的环境中,鬼成像方式的图像质量高于经典成像方式。 展开更多

关键词 成像系统 鬼成像 抗干扰 超声波 峰值信噪比

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散射光声探测技术及其成像方法 被引量：2

17

作者 李琳 唐志列 吴泳波 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期98-103,共6页

为了实现强散射样品的光声显微成像,提出了一种散射光声显微成像新技术。利用散射光声效应原理,成功设计研制了散射光声探测器。散射光声探测器由散射光声腔、耦合腔、微通道以及微音器组成。利用该探测器探测样品的散射光声信号,然后... 为了实现强散射样品的光声显微成像,提出了一种散射光声显微成像新技术。利用散射光声效应原理,成功设计研制了散射光声探测器。散射光声探测器由散射光声腔、耦合腔、微通道以及微音器组成。利用该探测器探测样品的散射光声信号,然后结合共焦扫描成像技术实现了强散射样品的光声显微成像,获得了二氧化硅微球和口腔上皮细胞等各种不同散射样品的光声显微图像。实验结果表明,散射光声显微成像技术可以极大地改善图像对比度和增强图像边缘,对于工业、大气等方面的微粒直径测量具有重要的应用意义。 展开更多

关键词 成像系统 光声显微成像 散射光声技术 边缘增强

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基于磁光调制的光弹性应力快速测量方法 被引量：2

18

作者 马剑涛 吴泳波 +4 位作者 许伟鑫 刘楚彦 林立 林跃裕 唐志列 《物理实验》 2017年第12期45-49,共5页

提出了基于磁光调制测量光弹性应力的方法,并设计了包括终端配套软件在内的一体化测量装置.通过贝塞尔函数展开推导应力大小及方向的公式,实验中仅需旋转起偏器一次来确定应力的实际方向,降低了旋转玻璃样品在装置设计上的难度;并利用... 提出了基于磁光调制测量光弹性应力的方法,并设计了包括终端配套软件在内的一体化测量装置.通过贝塞尔函数展开推导应力大小及方向的公式,实验中仅需旋转起偏器一次来确定应力的实际方向,降低了旋转玻璃样品在装置设计上的难度;并利用磁光调制的方式正弦调制入射激光,通过检测光强频谱图精准判断消光位置,保证测量的精准度.实验结果表明,通过此方法测得的应力大小及方向精度高,完成一组测量的速度较快.多组测量数据的离散度较小,约1nm/cm,运用该方法对有应力分布的平板玻璃和受压玻璃进行测量并扫描成像,得到它们的应力分布图像.该方法能够准确、快速和无损地测量光弹性样品任意位置的应力. 展开更多

关键词 光弹性应力 磁旋光 应力测量 磁光调制 应力分布

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基于谐振的光压测量 被引量：2

19

作者 刘泽刚 黄耿石 +4 位作者 李振柱 吴泽宏 林美玉 吴泳波 唐志列 《物理实验》 2017年第1期1-6,12,共7页

在扭秤的基础上,提出结合机械共振、光杠杆和电磁阻尼的光压测量方法.在大气环境中,测量激光对镜片作用的平行分力,忽略垂直镜片的分力,从而将光压与辐射效应错开,无需真空处理.采用调制光驱动扭秤,使其发生共振,并通过测量扭秤的振动幅... 在扭秤的基础上,提出结合机械共振、光杠杆和电磁阻尼的光压测量方法.在大气环境中,测量激光对镜片作用的平行分力,忽略垂直镜片的分力,从而将光压与辐射效应错开,无需真空处理.采用调制光驱动扭秤,使其发生共振,并通过测量扭秤的振动幅度,得到光压的大小.实验结果表明:采用该方法测得激光器在45°入射、功率为70 mW时,产生光压为4.2×10^(-5) Pa.对共振曲线进行频谱分析及光压测量值评估,证实实验结果可靠. 展开更多

关键词 光压 机械共振 扭秤 辐射效应

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海浪发电实验装置的设计与制作 被引量：1

20

作者 吴泳波 吴绪辉 +3 位作者 贺诗萱 刘钦 杨巧莹 张芳馨 《实验教学与仪器》 2019年第6期48-49,共2页

基于电磁感应现象等物理原理,设计并制作一款海浪发电实验装置。该装置可体现出制作简单、工作稳定可靠、实验效果明显的特点,能在物理实验教学中帮助学生加深对发电原理和过程的理解,易于激发起学生学习物理原理和创新设计实验装置的... 基于电磁感应现象等物理原理,设计并制作一款海浪发电实验装置。该装置可体现出制作简单、工作稳定可靠、实验效果明显的特点,能在物理实验教学中帮助学生加深对发电原理和过程的理解,易于激发起学生学习物理原理和创新设计实验装置的积极性,便于引导学生探索和开发新能源。 展开更多

关键词 海浪发电 电磁感应 实验装置 设计 制作

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