基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究

由于半导体激光器的发散角较大且输出的光束光斑是椭圆形,因此需要对其输出的光束进行空间整形,形成一个近似圆形的激光光斑。激光扩束镜就是一种比较简单且非常方便的激光光束整形器件,本文将激光扩束镜作为一个激光整形系统与半导体激光器耦合,形成一个完整的激光光束整形系统。利用ZEMAX光学仿真,并进行室外试验验证,最后对试验结果进行了分析。     

基于ZEMAX的血细胞分析仪光束整形系统设计

血细胞分析采用激光散射测量白细胞的分类,现有的光束整形系统采用氦氖激光源,体积庞大、零件较多。分析光束整形的原理,设计半导体激光源的整形系统,并采用ZEMAX进行仿真对比,半导体激光源的整形系统能达到与氦氖激光源整形系统相同的效果,并且结构简单、体积小、成本低。     

波导光束整形系统的理论研究

为了进行矩形波导光束整形系统的设计研究,利用Zemax软件模拟了部分端面抽运板条激光器波导光束整形系统光束整形过程,该系统能够将抽运光束整形成满足激光器要求的线形抽运光束.理论分析表明:矩形平面波导在整形系统中起到了至关重要的作用,波导长度变化对光强分布的均匀化有影响,矩形平面波导存在临界长度.     

高斯光束整形系统的光学设计

研究了真实光线追迹优化光学系统的方法以简化高斯光束整形系统的光学设计.理论分析了高斯光束整形原理,并选择超洛伦兹函数作为平顶光分布函数;根据能量守恒原理,推导了高斯光束整形系统中任意光线在入射面与出射面的坐标变换关系.针对该系统的特点,使用Zemax编程语言(ZPL)编写计算坐标变换的ZPL宏指令,并优化设计了高斯光束...     

流式细胞仪及其应用前景

本文概括地论述了流式细胞仪的工作原理和性能，以及它在医学、细胞生物学、细胞生理病理学、细胞遗传学、免疫学和血液学等领域中的应用前景。     

MoFlo高速流式细胞分选仪

简述DakoCytomation公司的MoFlo高速流式细胞分选仪的工作原理,介绍MoFlo 高速流式细胞分选仪优越的分选性能以及其独特的设计。     

流式细胞仪功能开发

在自己研制的流式细胞仪的基础上进行了功能开发,增加了对细胞进行分选的功能;研制了以氙灯代替氩离子激光器的小型流式细胞仪;编写了新的软件。此项工作扩展了仪器的使用范围,更好地发挥了原有仪器的作用。这种新型流式细胞仪可以在生物学研究和临床医学研究中得到广泛的应用,有很好的发展前景。     

流式细胞仪在海洋无脊椎动物细胞学研究中的应用

简要概述了流式细胞仪的工作原理以及在海洋动物细胞学研究中流式细胞仪的应用。包括对海洋动物主要是无脊椎动物血细胞的分类及其功能的研究和海洋无脊椎动物多倍体育种中染色体倍性检测等。     

优化流式细胞仪滤光片配置的探索

流式细胞仪是一种对单细胞或颗粒的高通量、多参数检测的大型精密仪器设备,在生物学、临床医学、遗传学、免疫学和药物学等众多研究领域中广泛应用.随着新型染料的不断开发,仪器的原滤光片的配置限制了新型染料的应用进一步阻碍了实验方案的优化.通过对流式细胞仪光路系统的滤光片进行配置优化,灵活组合搭配滤光片,解决了上述问题,增加了实...     

激光直写系统焦斑整形的研究

针对激光直写光刻系统设计整形衍射光学元件(DOE),对写入焦斑的整形进行了研究。提出对不同焦距写入物镜下的焦斑,利用同一个DOE加以整形的方法。模拟表明:整形后焦斑的面形和边缘显著改善,衍射效率高于实用指标,提供一种改善系统分辨能力的有效途径。     

非成像式流式细胞仪的发展与应用

流式细胞仪(Flow Cytometer)是一种对细胞进行定量分析和分选的新型高科技仪器,它具有分析速度快、灵敏度高等优点,是临床医学和生物学研究的重要工具。本文概述流式细胞仪的主要结构、工作原理、最新进展以及一些重要的实际应用。     

FACSVantage SE流式细胞仪特点和应用

本文介绍了多参数、多激光具有快速分析、分选攻能的先进的流式细胞仪FACSVantage SE的主要组成、功能和特点、重要附件,并且介绍了流式细胞仪的在医学领域里的重要应用。     

流式细胞仪的新发展及其在生物医学研究中的应用

流式细胞仪是一种对细胞进行定量分析与分选的精密仪器，它分析速度快，特异性好和灵敏度高，是生物医学研究的强有力工具。本文在自己研制的流式细胞仪的基础上，结合国内外的最新动态，概述了该领域在仪器和技术方面的最新发展及其在生物医学研究中的应用。     

用于流式细胞仪的超声聚焦系统的仿真与设计

介绍了一种利用超声驻波对颗粒进行二维聚焦的方案,其可用于流式细胞仪中微量(少于82μL)细胞样品的上样,无需鞘液即可实现颗粒在管道中央的逐个排列,并能以高至0.5 m L/min的速度依次通过检测区。该方案避免了颗粒在管道中的随机分布现象,提高了流式细胞检测的准确性,分析后的样品还能被无稀释地回收再利用。从驻波形成、声阻抗匹配、颗粒在声场中的受力分析等理论出发,着重仿真分析了驻波场中颗粒在不同参数下的运动路径。在理论模型的基础上搭建了1.462 MHz频率驱动的方形毛细管实验平台,利用10和20μm直径的聚苯乙烯微球验证了超声聚焦颗粒的可行性,实验表明低流速、高声场强度时聚焦更紧密,大颗粒比小颗粒更易聚焦。该结论与仿真结果一致。     

光束平差在激光跟踪仪系统精度评定中的应用

对自主研制的激光跟踪仪的精度评定进行研究,以期解决大尺寸空间坐标测量系统的空间坐标精度难于评定的问题.考虑现场环境条件、仪器状态和操作者技能等因素对测量精度影响都很大,提出了基于光束平差原理对激光跟踪仪系统进行精度评定的方法.通过Matlab软件对激光跟踪仪的精度评定进行了仿真,仿真结果显示光束平差法能客观地反映激光跟踪仪的测量精度.另外,使用Faro生产的激光跟踪仪进行了实物实验,实验结果显示其水平角精度σH为1.97″,垂直角精度σV为2.61″,测距精度σD为3.75×10-6,对比Faro生产的激光跟踪仪精度(σH =2.0″;σV =2.0″;σD=4 μm)可证明采用光束平差法评定自主研发的激光跟踪仪测量精度是正确、可行的.该方法为探索激光跟踪仪新的应用技术、开展面向对象的测量不确定评定奠定了基础.     

用于光束整形的表面等离子体双光栅结构

为了对双边布拉格反射波导半导体激光器的远场双瓣特性进行整形,使之合并成为单瓣出光远场,在布拉格反射波导的出光腔面上制作了表面等离子体双光栅结构。利用Au-SiO₂光栅结构对表面等离子体的耦合效应和表面等离子体的透射增强现象将双瓣远场耦合成为单瓣出射,然后通过Au-Si₃N₄光栅结构将透射的表面等离子体耦合成为光子进行准直出射,最终得到单瓣准直的远场光斑。计算结果表明：当Au-SiO₂光栅厚度为50 nm,填充因子为0.5,光栅周期为350 nm;Au-Si₃N₄光栅厚度为70 nm,填充因子为0.5,光栅周期为660 nm时可以得到远场发散角压缩到6.1°的整形光斑,比没有双光栅结构的发散角缩小了3.6倍;其远场透射光功率达到了模式光源的62%,是没有双光栅结构单瓣出射功率的1.59倍;同时腔面反射率也降低到12.4%,是没有双光栅结构的0.53倍。结果显示,提出的双光栅结构优化了布拉格反射波导半导体激光器的出光远场特性。     

同轴单棱镜整形研究

半导体激光器广泛地应用在国防、商业、工业等领域,对其光学准直是一项重要的工作。介绍一种新的半导体激光整形系统——同轴单棱镜整形系统,详细地叙述了单棱镜的设计原理。与其它整形系统比较,该棱镜具有设计、加工和装调简单等优点,最大的优点还能保证光束同轴。最后以一个θ⊥×θ∥=25°×11°半导体激光器为例子,设计一个2.5×单棱镜同轴整形系统,通过软件模拟计算与实际计算结果比较,结果基本相符,证明了设计方法的正确性。     

用于光学相干层析系统的三反射镜光束整形扫描机构的光学设计

为了实现高斯圆斑向平顶线斑的转化,提出了一种用于高斯光束整形的三反射镜光学系统。利用环形面对两个相互垂直方向的光线会聚、发散作用不同,标准球面具有旋转对称性质,以及二次曲面系数、非球面系数可以实现高斯分布转化为平顶分布的原理,采用ZPL语言与自动优化结合的方法完成了系统设计。设计得到了一个方向平顶的矩形光斑以及平顶线斑,整形效果良好,并结合在光学相干层析(OCT)系统中对样品照明或扫描的实际要求,通过小角度(±2°)旋转系统第一个反射镜对所得线斑进行扫描,在扫描角度内可以实现线性扫描(扫描范围约为10mm×11mm)。结果表明,该三反射镜系统满足轻量化、结构紧凑、不受工作波长影响的要求,是一种可行、有效的方案。     

应用流式细胞仪的常见问题及解决对策

针对流式细胞仪在生物样品检测中的常见问题,介绍从荧光素的选择、荧光补偿、设门及参数优化几个方面所采取的对策。     

基于灰色预测恢复算法的流式细胞仪多参数提取

针对流式细胞仪测控系统由于脉冲信号信息不完整导致多参数提取存在误差的问题,提出了一种基于灰色预测恢复算法的多参数提取方法。利用基于GM(1,1)模型的灰色预测梯形递推信号恢复算法对脉冲信号进行高精度恢复,提高信号的信息完整性。同时,对直流恢复模块进行了优化设计,通过高速数字信号处理芯片对脉冲信号模拟偏移量及直流恢复进行反馈,提高直流恢复精度及信号信噪比。最后,搭建了测控系统实验环境,对该系统进行了验证。实验结果表明,多参数提取精度均在±1.5%范围内;同时可以将流式细胞仪检测细胞的速度提高到10万个/s。