公开(公告)号：US07742700B2

公开(公告)日：2010-06-22

申请号：US12477584

申请日：2009-06-03

申请人： David G. Grier

发明人： David G. Grier

IPC分类号： H04J14/02 ,  H04B10/02 ,  H04B10/04 ,  H04B10/06

CPC分类号： H04B10/501 ,  H04B10/70

摘要： Systems and methods for encoding information in the topology of superpositions of helical modes of light, and retrieving information from each of the superposed modes individually or in parallel. These methods can be applied to beams of light that already carry information through other channels, such as amplitude modulation or wavelength dispersive multiplexing, enabling such beams to be multiplexed and subsequently demultiplexed. The systems and methods of the present invention increase the number of data channels carried by a factor of the number of superposed helical modes.

摘要翻译： 用于在螺旋模式的叠加的拓扑中对信息进行编码的系统和方法，以及单独地或并行地从每个叠加模式中检索信息。 这些方法可以应用于已经通过诸如幅度调制或波长色散复用的其它信道携带信息的光束，使得能够对这样的光束进行多路复用并随后解复用。 本发明的系统和方法通过叠加螺旋模式的数量的因数来增加承载的数据信道的数量。

公开(公告)号：US20090231651A1

公开(公告)日：2009-09-17

申请号：US12049107

申请日：2008-03-14

申请人： Yohai ROICHMAN ,  Bo Sun ,  Yael Roichman ,  Jesse Amato-Grill ,  David G. Grier

发明人： Yohai ROICHMAN ,  Bo Sun ,  Yael Roichman ,  Jesse Amato-Grill ,  David G. Grier

IPC分类号： G02B5/32

CPC分类号： G03H1/0005 ,  G03H1/22 ,  G03H1/2294 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2001/085 ,  G03H2210/10

摘要： A system and method for creating extended optical traps for applying optical forces to a material to be manipulated for a commercial application. The system and method include applying a hologram of appropriate characteristics to a beam of light wherein the hologram characteristics include a transverse optical component to apply optical forces transverse to an optical axis of the system. A shape phase component achieves this transverse optical component and also intensity gradient components can be applied via the hologram to provide programmable extended optical traps for a selectable commercial application.

摘要翻译： 一种用于产生扩展的光学阱的系统和方法，用于将光学力施加到要被操纵以用于商业应用的材料。 该系统和方法包括将适当特征的全息图应用于光束，其中全息图特征包括横向光学部件以施加横向于系统的光轴的光学力。 形状相分量实现了这种横向光学部件，并且还可以通过全息图施加强度梯度分量，以提供用于可选商业应用的可编程扩展光阱。

公开(公告)号：US20070273944A1

公开(公告)日：2007-11-29

申请号：US11439865

申请日：2006-05-24

申请人： David G. Grier ,  Sang-Hyuk Lee

发明人： David G. Grier ,  Sang-Hyuk Lee

IPC分类号： G03H1/04

CPC分类号： G03H1/0808 ,  G03H1/0005 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2001/085 ,  G03H2222/13

摘要： A method and system for providing multi-color holographic optical traps and patterns. The method and system employs a laser beam which interacts with a diffractive optical element with a hologram and for optics which acts to selectively pass or attenuate different light color wavelengths and to position the particular color light at selected different locations to form the different color holographic optical trap patterns and to use these patterns for various commercial purposes.

摘要翻译： 一种用于提供多色全息光阱和图案的方法和系统。 该方法和系统采用激光束，其与具有全息图的衍射光学元件相互作用，并且用于光学器件，其用于选择性地通过或衰减不同的光色波长并将特定颜色光定位在选定的不同位置以形成不同的彩色全息光学 陷阱模式，并将这些模式用于各种商业目的。

公开(公告)号：US07137574B2

公开(公告)日：2006-11-21

申请号：US10878797

申请日：2004-06-28

申请人： David G. Grier ,  Pamela T. Korda

发明人： David G. Grier ,  Pamela T. Korda

IPC分类号： B05B1/26 ,  B05B1/34 ,  B05B1/30

CPC分类号： G01N30/00 ,  G01N30/02 ,  G01N2015/149 ,  G03H2001/0077 ,  B01D2015/3895

摘要： A method and apparatus for laterally deflecting and/or separating a flow of particles using a static array of optical tweezers. In an array of optical tweezers with a lattice constant larger than the size of a particle of interest, particles driven past the array by an external force experience an additional interaction with the array of traps. By altering the angle of the array of traps relative to the external force, the particles' movement from trap to trap inside the array can be biased away from the direction of the external force, thereby enabling selective deflection and/or separation of particles.

公开(公告)号：US06624940B1

公开(公告)日：2003-09-23

申请号：US09495064

申请日：2000-01-31

申请人： David G. Grier ,  Eric R. Dufresne

发明人： David G. Grier ,  Eric R. Dufresne

IPC分类号： G02B2744

CPC分类号： H05H3/04 ,  G02B5/18 ,  G02B21/32 ,  G02B27/1086 ,  G02B27/1093 ,  Y10S359/90

摘要： An apparatus and method for manipulating small dielectric particles. The apparatus and method involves use of a diffractive optical element which receives a laser beam and forms a plurality of light beams. These light beams are operated on by a telescope lens system and then an objective lens element to create an array of optical traps for manipulating small dielectric particles.

摘要翻译： 一种用于操纵小电介质颗粒的装置和方法。 该装置和方法包括使用接收激光束并形成多个光束的衍射光学元件。 这些光束通过望远镜透镜系统操作，然后由物镜元件操作以产生用于操纵小电介质颗粒的光学阱的阵列。

公开(公告)号：US08921763B2

公开(公告)日：2014-12-30

申请号：US13411142

申请日：2012-03-02

申请人： David G. Grier ,  Elisabeth R. Shanblatt

发明人： David G. Grier ,  Elisabeth R. Shanblatt

IPC分类号： G03H1/00 ,  G02B5/32 ,  G03H1/08 ,  G03H1/22

CPC分类号： G03H1/0005 ,  G02B5/32 ,  G03H1/0808 ,  G03H1/2294 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2001/2255 ,  G03H2210/11 ,  G03H2210/12

摘要： The present invention is directed toward a system and method for projecting holographic optical traps whose intensity maxima are extended along specified paths in three dimensions with specified amplitude and phase profiles along those paths. Specifying paths that constitute knotted loops and phase profiles that direct radiation pressure along the knotted paths yields optical traps that exert knotted force fields. Knotted optical force fields have uses for inducing motion along knotted paths, with applications including the generation of knotted electric current loops in plasmas.

摘要翻译： 本发明涉及一种用于投影全息光学陷阱的系统和方法，其全息光学陷阱的强度最大值沿着沿着这些路径的指定幅度和相位分布的三维沿着特定路径延伸。 指定构成打结环路和相位剖面的路径，其沿着打结路径引导辐射压力产生施加打结力场的光学陷阱。 打结的光学力场用于沿着打结的路径诱导运动，其应用包括在等离子体中产生打结的电流回路。

公开(公告)号：US08791985B2

公开(公告)日：2014-07-29

申请号：US12740628

申请日：2008-10-30

申请人： David G. Grier ,  Sang-Hyuk Lee ,  Fook C. Cheong

发明人： David G. Grier ,  Sang-Hyuk Lee ,  Fook C. Cheong

IPC分类号： H04N5/89 ,  G03H1/00 ,  G01P5/20 ,  G01P5/00 ,  G01N15/14 ,  G01N15/02 ,  G03H1/04 ,  G03H1/08 ,  G01N15/00

CPC分类号： G02B21/361 ,  G01B9/02001 ,  G01N15/0227 ,  G01N15/10 ,  G01N15/1463 ,  G01N2015/0038 ,  G01N2015/025 ,  G01N2015/1075 ,  G01P5/001 ,  G01P5/20 ,  G03H1/0005 ,  G03H1/0866 ,  G03H2001/0033 ,  G03H2001/005 ,  G03H2001/0447 ,  G03H2001/0825 ,  G03H2240/56

摘要： In-line holography to create images of a specimen, such as one or more particles dispersed in a transparent medium. Analyzing these images with results from light scattering theory yields the particles' sizes with nanometer resolution, their refractive indexes to within one part in a thousand, and their three dimensional positions with nanometer resolution. This procedure can rapidly and directly characterize mechanical, optical and chemical properties of the specimen and its medium.

摘要翻译： 用于产生样品图像的在线全息术，例如分散在透明介质中的一种或多种颗粒。 使用光散射理论的结果分析这些图像会产生纳米分辨率的颗粒尺寸，其折射率在一千分之一内，其三维位置具有纳米分辨率。 该程序可以快速直接地表征样品及其介质的机械，光学和化学性质。

公开(公告)号：US08766169B2

公开(公告)日：2014-07-01

申请号：US13518138

申请日：2010-12-21

申请人： David G. Grier ,  Ke Xiao

发明人： David G. Grier ,  Ke Xiao

IPC分类号： G01N21/63 ,  G01N35/08 ,  H01J40/14

CPC分类号： B01L3/502761 ,  B01L2200/0668 ,  B01L2300/0816 ,  B01L2300/0877 ,  B01L2400/0454 ,  B01L2400/0487 ,  G01N15/1463 ,  G01N2015/1443 ,  G01N2015/1454 ,  G01N2015/149

摘要： A method and system for controlled fractionation of particles. A sample having a plurality of particles of different size distributions. A uniform array for the preparing of optical traps having a selected array lattice constant. The plurality of particles for inputting the plurality of particles to the uniform array of optical traps at a driving direction angle Θ and the plurality of particles separating along different directions Θv based on variable particle attributes.

摘要翻译： 用于粒子控制分馏的方法和系统。 具有不同尺寸分布的多个颗粒的样品。 用于制备具有选定阵列晶格常数的光阱的均匀阵列。 多个粒子，用于以驱动方向角θ将多个粒子输入到光阱的均匀阵列，并且多个粒子基于可变粒子属性沿不同方向分离。

公开(公告)号：US08394708B2

公开(公告)日：2013-03-12

申请号：US13163460

申请日：2011-06-17

申请人： David G. Grier ,  Yael Roichman ,  Weining Man ,  Paul Michael Chaikin ,  Paul Joseph Steinhardt

发明人： David G. Grier ,  Yael Roichman ,  Weining Man ,  Paul Michael Chaikin ,  Paul Joseph Steinhardt

IPC分类号： H01L21/20 ,  H01L21/36

CPC分类号： B82Y20/00 ,  G02B6/1225

摘要： A method and system for assembling a quasicrystalline heterostructure. A plurality of particles is provided with desirable predetermined character. The particles are suspended in a medium, and holographic optical traps are used to position the particles in a way to achieve an arrangement which provides a desired property.

摘要翻译： 一种用于组装准晶体异质结构的方法和系统。 多个颗粒具有期望的预定特性。 将颗粒悬浮在介质中，并且全息光学陷阱用于以实现提供所需性质的布置的方式来定位颗粒。

公开(公告)号：US07897910B2

公开(公告)日：2011-03-01

申请号：US12368163

申请日：2009-02-09

申请人： Yohai Roichman ,  David G. Grier ,  Ilias Cholis

发明人： Yohai Roichman ,  David G. Grier ,  Ilias Cholis

IPC分类号： G03H1/00 ,  G02B27/00 ,  G01J1/04

CPC分类号： G03H1/08 ,  G02B21/32 ,  G03H1/0841 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2225/32

摘要： A method and system for establishing extended optical traps for commercial use. The method and system employs a diffractive optical element (DOE) to process a light beam wherein the DOE includes phase information and amplitude information to create the extended optical trap. Such extended traps can be line traps and can be further expanded to two and three dimensional configurations.

摘要翻译： 一种用于商业用途建立扩展光阱的方法和系统。 该方法和系统采用衍射光学元件（DOE）来处理光束，其中DOE包括相位信息和振幅信息以产生扩展的光阱。 这种扩展陷阱可以是线陷阱，并且可以进一步扩展到二维和三维构型。