中国激光
中國激光
중국격광
CHINESE JOURNAL OF LASERS
2004年
6期
729-734
,共6页
陈洪涛%李银妹%楼立人%孙黎%张达%龚錾
陳洪濤%李銀妹%樓立人%孫黎%張達%龔鏨
진홍도%리은매%루립인%손려%장체%공참
光电子学%纳米位移%光镊%皮牛顿力%数据处理%测量误差
光電子學%納米位移%光鑷%皮牛頓力%數據處理%測量誤差
광전자학%납미위이%광섭%피우돈력%수거처리%측량오차
光镊系统可以实现微米粒子的纳米精度位移测量,对该测量装置和方法及各种误差来源进行了分析.着重讨论了动态图像分析法,包括灰度重心法和新发展的幂次重心法、二次曲线拟合法.提出了一种对图像分析法进行评估的数值模拟方法,对这三种算法引起的误差进行了数值模拟.结果表明,方法误差与随机噪声的性质有关:在本底噪声为主时,二次曲线拟合法精度高,计算量小.用四像限探测器和图像分析法对固定的微米小球进行了位置测量,二者的标准偏差分别为1 nm和0.3 nm.在纳米精度的位移测量的基础上,可以实现光阱刚度的测量,并进而测量了微米小球所受到的亚皮牛顿力.基于位移和刚度的精密测量,微小力的测量可以达到飞牛顿量级.
光鑷繫統可以實現微米粒子的納米精度位移測量,對該測量裝置和方法及各種誤差來源進行瞭分析.著重討論瞭動態圖像分析法,包括灰度重心法和新髮展的冪次重心法、二次麯線擬閤法.提齣瞭一種對圖像分析法進行評估的數值模擬方法,對這三種算法引起的誤差進行瞭數值模擬.結果錶明,方法誤差與隨機譟聲的性質有關:在本底譟聲為主時,二次麯線擬閤法精度高,計算量小.用四像限探測器和圖像分析法對固定的微米小毬進行瞭位置測量,二者的標準偏差分彆為1 nm和0.3 nm.在納米精度的位移測量的基礎上,可以實現光阱剛度的測量,併進而測量瞭微米小毬所受到的亞皮牛頓力.基于位移和剛度的精密測量,微小力的測量可以達到飛牛頓量級.
광섭계통가이실현미미입자적납미정도위이측량,대해측량장치화방법급각충오차래원진행료분석.착중토론료동태도상분석법,포괄회도중심법화신발전적멱차중심법、이차곡선의합법.제출료일충대도상분석법진행평고적수치모의방법,대저삼충산법인기적오차진행료수치모의.결과표명,방법오차여수궤조성적성질유관:재본저조성위주시,이차곡선의합법정도고,계산량소.용사상한탐측기화도상분석법대고정적미미소구진행료위치측량,이자적표준편차분별위1 nm화0.3 nm.재납미정도적위이측량적기출상,가이실현광정강도적측량,병진이측량료미미소구소수도적아피우돈력.기우위이화강도적정밀측량,미소력적측량가이체도비우돈량급.
