Ellipsoïde de révolution

En mathématiques, un ellipsoïde de révolution, ou sphéroïde, est une surface de révolution obtenue par rotation dans l'espace d'une ellipse autour de l'un de ses axes de symétrie. Comme tout ellipsoïde, il s'agit d'une surface quadrique, c'est-à-dire qu'elle est décrite par une équation de degré 2 en chaque coordonnée dans un repère cartésien. L'expression peut aussi parfois désigner le volume borné délimité par cette surface, notamment pour décrire des objets physiques tels que la Terre ou des noyaux atomiques. Un ellipsoïde de révolution peut être :

allongé (ou oblong ou prolate) si l'axe de rotation est l'axe principal (ou grand axe) de l'ellipse, ce qui lui donne une forme de ;
aplati (oblate) dans le cas contraire (comme par exemple la surface de la Terre, approximativement) ;
sphérique, dans le cas particulier où l'ellipse génératrice est un cercle.

Propriétés Paramétrisation Dans un plan de coupe contenant l'axe de rotation, la trace de l'ellips

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Structured light engineering using a photonic nanojet

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In this Letter, we present the photonic nanojet as a phenomenon in a structured light generator system that is implemented to modify the source focal spot size and emission angle. The optical system comprises a microlens array that is illuminated by a focused Gaussian beam to generate a structured pattern in the far field. By introducing a spheroid with different aspect ratios in the focus of the Gaussian beam, the source optical characteristics change, and a photonic nanojet is generated, which will engineer the far-field distribution. To probe the light fields, we implement a high-resolution interferometry setup to extract both the phase and intensity at different planes. We both numerically and experimentally demonstrate that the pattern distribution in the far field can be engineered by a photonic nanojet. As an example, we examine prolate, sphere, and oblate geometries. An interesting finding is that depending on the spheroid geometry, a smaller transverse FWHM of a photonic nanojet with a higher divergence angle produces an increased pattern field of view at the same physical size of the optical system. (C) 2021 Optical Society of America

OPTICAL SOC AMER2021

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Polymer Coatings to Minimize Protein Adsorption in Solid-State Nanopores

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Nanopore-based resistive-pulse recordings represent a promising approach for single-molecule biophysics with applications ranging from rapid DNA and RNA sequencing to "fingerprinting" proteins. Based on advances in fabrication methods, solid-state nanopores are increasingly providing an alternative to proteinaceous nanopores from living organisms; their widespread adoption is, however, slowed by nonspecific interactions between biomolecules and pore walls, which can cause artifacts and pore clogging. Although efforts to minimize these interactions by tailoring surface chemistry using various physisorbed or chemisorbed coatings have made progress, a straightforward, robust, and effective coating method is needed to improve the robustness of nanopore recordings. Here, covalently attached nanopore surface coatings are prepared from three different polymers using a straightforward "dip and rinse" approach and compared to each other regarding their ability to minimize nonspecific interactions with proteins is compared. It is demonstrated that polymer coatings approach the performance of fluid lipid coatings with respect to minimizing these interactions. Moreover, these polymer coatings enable accurate estimates of the volumes and spheroidal shapes of freely translocating proteins; uncoated or inadequately coated solid-state pores do not have this capability. In addition, these polymer coatings impart physical and chemical stability and enable efficient and label-free characterization of single proteins without requiring harsh cleaning protocols between experiments.

WILEY-V C H VERLAG GMBH2020

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Stepwise Luneburg Lens for Bloch Surface Waves

Myun Sik Kim, Babak Vosoughi Lahijani

In order to enlarge the capability for in-plane manipulation of the Bloch surface wave (BSW), we investigate 2D gradient index (GRIN) optical components using a finite-difference time-domain (FDTD) numerical method. To ease difficulties in fabrication to acquire a continuous index profile of GRIN optical components, we propose a stepwise index profile. For 2D surface wave devices, such discrete index steps can be achieved by stepwise structuring of the top layer, also called the device layer. For the demonstration of the stepwise GRIN optics concept, we consider a Luneburg lens, which is a good example of the GRIN optical component that produces a strong focal spot on the shadow-side curvature of the lens. The limited index contrast of the BSW systems loosens the confinement of the focal spot. A mitigation plan is to elongate the circular geometry to the prolate ellipse. BSW-based Luneburg lenses with a relatively small number of steps and an elliptical geometry are demonstrated with comparable performances to a standard Luneburg lens.

2018

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