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：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。

公开(公告)号：US20100288914A1

公开(公告)日：2010-11-18

申请号：US12840062

申请日：2010-07-20

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

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

IPC分类号： G02B5/32 ,  H05H3/00 ,  G03H1/08 ,  G01N21/55

CPC分类号： G03H1/2294 ,  G03H1/0005 ,  G03H1/2249 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2001/221 ,  G03H2210/30 ,  G03H2225/32

摘要： A method and system for manipulating object using a three dimensional optical trap configuration. By use of selected hologram on optical strap can be configured as a preselected three dimensional configuration for a variety of complex uses. The system can include various optical train components, such as partially transmissive mirrors and Keplerian telescope components to provide advantageously three dimensional optical traps.

摘要翻译： 一种使用三维光阱配置来操纵物体的方法和系统。 通过在光学带上使用所选择的全息图可以配置为用于各种复杂用途的预选的三维配置。 该系统可以包括各种光学组件，例如部分透射镜和开普勒望远镜组件，以有利地提供三维光阱。

公开(公告)号：US20100196004A1

公开(公告)日：2010-08-05

申请号：US12759481

申请日：2010-04-13

申请人： David G. Grier

发明人： David G. Grier

IPC分类号： H04J14/00

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：US07491928B2

公开(公告)日：2009-02-17

申请号：US11633178

申请日：2006-12-04

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

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

IPC分类号： H01S1/00 ,  G02B27/00

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。

公开(公告)号：US20090027747A1

公开(公告)日：2009-01-29

申请号：US12020376

申请日：2008-01-25

申请人： Sang-Hyuk LEE ,  David G. Grier

发明人： Sang-Hyuk LEE ,  David G. Grier

IPC分类号： G03H1/04 ,  G02B5/32 ,  H05H3/00

CPC分类号： G03H1/0005 ,  G01B9/021 ,  G02B21/0088 ,  G02B21/32 ,  G03H1/0443 ,  G03H1/0866 ,  G03H1/2294 ,  G03H2001/0033 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2001/0447 ,  Y10S359/902

摘要： A method and system for performing three-dimensional holographic microscopy of an optically trapped structure. The method and system use an inverted optical microscope, a laser source which generates a trapping laser beam wherein the laser beam is focused by an objective lens into a plurality of optical traps. The method and system also use a collimated laser at an imaging wavelength to illuminate the structure created by the optical traps. Imaging light scattered by the optically tapped structure forms holograms that are imaged by a video camera and analyzed by optical formalisms to determine light field to reconstruct 3-D images for analysis and evaluation.

摘要翻译： 用于执行光学捕获结构的三维全息显微镜的方法和系统。 该方法和系统使用倒置的光学显微镜，产生捕获激光束的激光源，其中激光束被物镜聚焦成多个光阱。 该方法和系统还使用成像波长处的准直激光来照亮由光阱产生的结构。 通过光学抽头结构散射的成像光形成由摄像机成像的全息图，并通过光学形式来分析以确定光场以重建用于分析和评估的3-D图像。

公开(公告)号：US07473890B2

公开(公告)日：2009-01-06

申请号：US11285224

申请日：2005-11-22

申请人： David G. Grier ,  Marco Polin ,  Sang-Hyuk Lee ,  Yael Roichman ,  Kosta Ladavac

发明人： David G. Grier ,  Marco Polin ,  Sang-Hyuk Lee ,  Yael Roichman ,  Kosta Ladavac

IPC分类号： H01H3/02

CPC分类号： G03H1/08 ,  G03H1/22 ,  G03H1/2249 ,  G03H1/2294 ,  G03H2001/0077 ,  G03H2001/085 ,  Y10T428/12486

摘要： Holographic optical traps using the forces exerted by computer-generated holograms to trap, move and otherwise transform mesoscopically textured materials. The efficacy of the present invention is based upon the quality and nature of the diffractive optical element used to create the traps and dynamically use them. Further a landscape of potential energy sites can be created and used to manipulate, sort and process objects.

摘要翻译： 全息光学陷阱使用由计算机生成的全息图施加的力来捕获，移动和以其他方式转换中观纹理材料。 本发明的功效基于用于产生捕获物并用于动态使用它们的衍射光学元件的质量和性质。 此外，可以创建潜在能量场地的景观，并用于操纵，排序和处理对象。

公开(公告)号：US07233423B2

公开(公告)日：2007-06-19

申请号：US10845758

申请日：2004-05-14

申请人： David G. Grier

发明人： David G. Grier

IPC分类号： G02B5/32 ,  G02B1/00 ,  G02B5/18 ,  G02B27/44

CPC分类号： H05H3/04 ,  G01N15/1484 ,  G01N2015/0288 ,  G01N2015/1075 ,  G01N2015/149 ,  G01N2015/1493 ,  G03H2001/0077 ,  Y10S359/90

摘要： Static arrays of optical traps can be used to sort microscopic objects with exponential sensitivity to size. Such optical fractionation relies on competition between an externally applied force and the moving objects' differing affinities for optical gradient traps. In a reverse fractionation method, objects that are more strongly influenced by the traps tend to become kinetically locked in to the array and are systematically deflected back into an input flow. In a thermal ratcheting method, patterns are spaced to allow particle diffusion, thus providing the opportunity for forward or reverse movement through the patterns. Unlike other sorting techniques, optical fractionation can operate continuously and can be continuously optimized. The exponential sensitivity arises quite generally from the particle size dependence of the potential wells' apparent widths.

摘要翻译： 光阱的静态阵列可用于对具有指数敏感度的微小物体进行分类。 这种光学分级依赖于外部施加的力与运动物体对光学梯度陷阱的不同亲和力之间的竞争。 在反向分馏方法中，受陷阱更强烈影响的物体趋向于动力学地锁定到阵列中并被系统地偏转回到输入流中。 在热棘轮方法中，图案间隔开以允许颗粒扩散，从而提供通过图案的正向或反向移动的机会。 与其他分选技术不同，光学分级可以连续工作，可以不断优化。 指数敏感性通常来自潜在井的表观宽度的粒子尺寸依赖性。

公开(公告)号：US07227688B2

公开(公告)日：2007-06-05

申请号：US10605319

申请日：2003-09-22

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

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

IPC分类号： G01B27/44

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。