宏观镜的优化设计和实验研究,以实现光学力诱导的位移的线性放大
Optics express
|September 15, 2023
概括
一个新的阿基米德结构薄平面镜 (ATPM) 提供了对光学力量的线性位移反应. 这种优化的镜子将光学力诱导的位移放大15倍以上,从而实现精确的纳米级应用.
科学领域:
- 光学是什么?光学是什么?
- 纳米技术纳米技术
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 光学力量对于操纵微观和纳米级物体至关重要.
- 开发用于测量和利用光学力量的敏感平台对于先进的制造和计量是必不可少的.
研究的目的:
- 设计和优化具有弹性支边界的阿基米德结构薄平面镜 (ATPM).
- 为了实现ATPM对光学力量的线性位移反应.
- 为了分析视光力和重力考虑的位移反应.
主要方法:
- 开发了ATPM的最佳结构.
- 在光学力和重力联合下分析了位移反应.
- 使用倾斜的高斯激光束计算光力密度.
- 进行了实验验证.
主要成果:
- 优化的ATPM在132.17nN光力下实现了24.18nm的平均平稳态位移.
- 对于超过133 nN的光学力,位移响应的非线性小于6.28% .
- 与非结构化镜子相比,实现了15倍以上的光力诱导位移的放大.
结论:
- 优化的ATPM表现出对光学力量的高度线性和放大位移反应.
- 这项技术促进了微型化宏观光学力量平台的开发.
- 潜在的应用包括现场激光功率测量和用于原子规模制造的nN级力产生.
