Выявление скрытой динамики естественных фотонных структур с помощью голографической визуализации

Это первый случай, насколько нам известно, голографическая техника была использована для мониторинга фотографий рас у насекомых-близнецов и перехода лиц в неравновесных условиях. Преимущество этой неинвазивной методики заключается в том, что она не вызывает каких-либо существенных нарушений в работе системы. Это имеет большое значение, например, для неравновесных исследований.

Нелинейная оптика и голография дают представление о сложных организованных структурах, с которыми мы сталкиваемся во всех научных дисциплинах. Это неразрушающие методы, способные опрашивать такие структуры в субмикронном масштабе. Знание волновой и геометрической оптики необходимо для подготовки установки, в то время как анализ основан на знании физики, сам эксперимент, его проще выполнить.

Поскольку представленные эксперименты выполняются в неполной темноте, возможность следить за визуальной сигнатурой имеет решающее значение для описываемого исследования Для начала выполнить полную характеристику образца с помощью сканирующего электронного микроскопа, линейной оптической спектроскопии и нелинейной оптической микроскопии. После регулировки температуры в помещении включите лазер и проверьте выравнивание оптических элементов. Затем идеально выровняйте лазерный луч с вогнутым зеркалом.

После этого проверьте и отрегулируйте положение оптического расширителя луча. Затем определите лучевую часть, которая ударяется о образец, и убедитесь, что он образует рефлекторный пучок. Проверьте, собрана ли остальная часть луча на сферическом зеркале, которое будет использоваться для создания опорного луча.

А также, детектор размещается в зоне интерференции двух указанных лучей. Установите оптическую фотокамеру для голографического эксперимента. И еще один, чтобы увидеть видимые изменения в реакции Бриггса-Раушера.

Кроме того, установлена тепловизионная камера с тепловым разрешением 50 милли Кельвинов и фокусным расстоянием 13 миллиметров. Чтобы подготовить образец к мониторингу химических реакций, поместите опору с плоской клеевой поверхностью на оптический стол, на который будет помещена кювета или сосуд. Затем заполните реагенты в кювету и перемешайте в кювете, имея разные объемы и концентрации, обеспечив общий объем в кювете 2,5 миллилитра.

Затем поместите его на опору в настройках. После выключения внешнего освещения синхронизируйте камеры с помощью выбранного интервала. Затем нажмите кнопки записи и вызовите динамические изменения в интересующей системе.

Далее понаблюдайте за голографическим экспериментом. Затем объявите окончание процесса и сохраните результаты. Чтобы проверить голограмму зонда на соответствующие настройки, выберите одну голограмму и сделайте реконструкцию, нажав на кнопку реконструкции.

После этого измените настройки, чтобы получить наилучшее изображение, и сделайте реконструкцию снова, повторяя шаги до тех пор, пока не будут определены наилучшие настройки. Для выполнения реконструкций выберите все голограммы и примените нужные параметры для численной реконструкции голограмм. Затем выполните реконструкцию с помощью кнопки реконструкции и интерферограммы, вставив имена файлов в поле Начало с/Окончание с, а затем, нажав кнопку, Пакет.

Выполните визуальный анализ, выполнив поиск видимых изменений в интерференционной картине. И постарайтесь сопоставить изменения интерференционной картины с результатами, полученными при оптических и тепловых измерениях. Затем выполните перекрестный допрос, тщательно проанализировав изображения визуально как с оптических, так и с тепловизионных камер с голографическими реконструкциями, чтобы выявить динамику в масштабе Nano.

В случае реакции Б.Р. анализ интерферограмм выявляет изменение маргинальной картины в точный момент фазового перехода. Результаты имеют особое значение, так как оптический интерферометрический метод не вызывает каких-либо существенных возмущений в системе, что имеет жизненно важное значение для неравновесных исследований. Кроме того, голографическая реконструкция была выполнена для Wings of Butterfly, Azoria Lithonia, облученных лазерным светом на 450, 532 и 980 нанометров.

Результаты наглядно показывают, что взаимодействие наноструктур со светом, порождает смещение на наноуровне внутри тканей, которые влияют на интерферометрическую картину. Представленная методика, открывает возможность выявить различные динамические и самосборные процессы для различных систем в нано- и мезомасштабе.