1. Labrigger(实验室装配工)

Labrigger是一个关于先进光学显微镜的技术分享平台,由加州大学圣芭芭拉分校Spencer Smith博士管理。平台不定期发布非正式内容,主题包括神经科学、光学、计算和科研等。值得一提的是,Thorlabs还与Smith博士合作开发了一款超复消色差物镜,用于实现高分辨率、大视野的神经科学成像。

Labrigger: https:///blog

2. 光学演示实验教程

Spencer Smith博士的团队还分享了一些演示实验的讲解视频,包括双光子显微镜、傅里叶光学和自适应光学,并提供详细的产品清单和技术文档。比如,双光子显微镜视频中展示了光学布局、激光和荧光的传播路径、对准技巧和振镜的基本用法,有助于学生理解双光子显微镜的搭建和调节过程。

显微镜和成像实验(视频在外网可能无法直接观看):

https://nemonic.ece./index.php/Demonstrations_%26_Tutorials

3. 光学元件对准实用指南

这个开放阅读的指南是一本荧光显微镜著作(左下图)的附录,得到了不少DIY显微镜研究人员的推荐。这是一份简明、快速且实用的光学元件对准入门指南,非常适合作为培训的起点(Labrigger)。

Heintzmann, R. (2017). Practical Guide to Optical Alignment. In Fluorescence Microscopy, U. Kubitscheck (Ed.).

https:///10.1002/9783527687732.app2

Arthur McClelland & Max Mankin, Optical Measurements for Scientists and Engineers, Cambridge (2018)

另外,写给科学家和工程师的光学测量(右上图)专门用一整章介绍了设计和搭建光学装置的技巧和方法。这本书从实用角度介绍光谱和显微镜两大领域中的光学测量,能让广大读者轻松掌握精髓。

4. 使用激光对准光学系统:新手入门

这本30多页的小书(SPIE Spotlight系列)是作者读博学习以及30多年光学实验室工作的经验积累,介绍了使用激光对准光学装置的实用技巧,以及一些让工作更轻松的小窍门,可为光学实验的探索之旅指明方向。读者需要具备基础光学知识,并认识常用的光学元件。虽然光学对准技巧需要实践才能掌握,但正确地起步能为你节省大量时间。

David Benton, Alignment of Optical Systems Using Lasers: A Guide for the Uninitiated, SPIE (2021)

https:///10.1117/3.2603804.ch1

5. 光学实验课程教材

要认识常用的光学元件并积累使用经验,实验课程是一个重要的环节。为了帮助开展基于实验的光学课程,有些老师专门写了相关的教材,比如下面四本。

Walter Smith (Ed.), Experimental Physics: Principles and Practice for the Laboratory, CRC Press (2020)

Stephen Lipson, Optics Experiments and Demonstrations for Student Laboratories, IOP (2020)

Andri Gretarsson, A First Course in Laboratory Optics, Cambridge (2021)

Robert Compton & Michael Duncan, Laser Experiments for Chemistry and Physics, Second Edition, Oxford (2024)

第一本是整个物理的实验教材:第一部分介绍怎样计划和开展实验并陈述结果;第二部分介绍实验工具,比如电子、编程、真空和激光,并包含光学实验的基本技巧和工具指南;第三部分是各个物理领域的实验,其中很多都要用到光学工具,特别是原子和分子物理、光子学和光纤、量子光学。本书还提供大量的在线资源。

分享一些关于光学实验的技术资源

第二本是作者为其Physical Optics教材写的配套实验书。Optica-OPN一篇书评提到,这本书以创新的方法填补了光学教育中的重大空白。作者凭借五十年光学教学经验指导学生们组装常用的光学元件,并完成对准、数据采集、分析与解释等全过程操作。

第三本也是实验室光学教材,主要面向本科高年级学生和研究生新生。本书通过八个关键实验探索光学实验设计基础,展示实验物理富有创造性的一面,让即将进入工业或学术研究实验室的读者做好坚实的准备。主要话题包括光源、仿真测试与拟合、噪声、几何光学、波动光学(衍射、干涉和偏振)以及光学腔,而辅助内容包括编程教程,让读者进一步收获实验分析经验。

第四本分四个领域介绍了大量的激光实验方案,包括热力学、化学分析、量子化学和光谱学、以及动力学,既有简单的激光折射率测量,还有复杂的气体多次谐波产生。这些实验多数源于两位作者及同事的实验室,令人惊叹的是本科课程中就融入了如此多的高阶实验。

6. 演示实验教程

MIT激光与光学实验公开课:包括近50个视频,形象地展示了物理光学和激光原理中的重要概念和现象。每个视频及其讲解文本都可在MIT公开课的相关页面下载,或者通过第三方网站观看。

南佛罗里达大学固体量子光学实验室的教育视频教程:演示光学实验室中很常见的实验技术,包括单模光纤耦合、对准外腔二极管激光器、搭建和对准法布里-珀罗干涉仪、对准光隔离器、使用迈克尔逊干涉仪测量脉宽。虽然这些视频也挂在外网无法直接观看,但感觉确实很有用,所以也顺便在此分享一下。

MIT光学和激光实验视频教程

https://ocw./courses/res-6-006-video-demonstrations-in-lasers-and-optics-spring-2008

南弗罗里达光学实验视频教程

https://www./arts-sciences/departments/physics/research/labs/muller/educational.aspx

7. 几个零散的文件

  • 光学对准基本实验

https://marysopticsadventures./optical-alignment-lab.html

  • 赖以生存的光学实验规则

https://d1b10bmlvqabco./attach/j6pad0qxw037om/hjzs14rvhz419k/j7rr5m388hf7/Optics_rules_to_live_by.pdf

最后,欢迎小伙伴时常前往Thorlabs观看Video Insights系列教程,因为有时候最好的学习方法是观看别人如何做实验,而我们希望通过这些视频分享自己在实验室经常采用的建议、技巧和方法。

正如某位客户所说:

留下足迹点个赞,你家视频真好看!

光电产品一大摞,要买还是索雷博!

Thorlabs使命宣言

探索、实现、推动光电子核心技术的发展

——以科技改变世界。