[發明專利]一種基于平面光波導的多光束光鑷

無效

• 申請號: 201210001522.4
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102445732A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 陸璇輝;蔣云峰;黃凱凱
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/38;G21K1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及光操控微粒領域，尤其涉及一種利用多束光操控多個微粒的多光束光鑷。

背景技術

目前，多光束光鑷在生物和物理領域得到廣泛應用。實現多光束光鑷的方法主要有全息法和時分復用法。全息法通常是將全息圖樣加載到空間光調制器上，入射激光經過空間光調制器，發生衍射，在捕獲平面產生多光束光點陣列，陣列中的每個光點捕獲一個微粒。時分復用法是通常是利用聲光偏轉器使入射的單束激光在捕獲平面內的不同位置快速切換，實現對多個微粒的捕獲與操控。但是空間光調制器與聲光偏轉器價格比較昂貴，操作也比較復雜，不利于在普通實驗室搭建，也不利于多光束光鑷裝置的商業化。

發明內容

為了克服搭建多光束光鑷裝置成本高、操作復雜的不足,?本發明提供一種基于平面光波導的多光束光鑷，本發明可以在捕獲平面上產生多光點陣列，而且操作簡單，制作成本較低。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于平面光波導的多光束光鑷，它包括：激光器、光纖耦合頭、光纖、平面光波導、準直鏡、第一透鏡、第二透鏡、反射鏡、物鏡和樣品池；光纖耦合頭和平面光波導通過光纖連接，激光器發射的激光通過光纖耦合頭耦合進入光纖，然后由平面光波導分成多束激光光束，這些激光光束由準直鏡準直后，依次經第一透鏡、第二透鏡和反射鏡進入物鏡后，聚焦于樣品池中。

本發明專利的有益效果是，激光經過1分N（N為整數）的平面光波導后，分成多束的激光光束輸出，利用反向的物鏡（即光從物鏡的出射面入射）對端面出射的多光束進行準直，就能在光波導端面相對于物鏡的共軛平面上看到多光點陣列，然后利用透鏡組，將光點陣列引入光鑷裝置的物鏡后瞳，就能夠實現對多個微粒的捕獲與操控，該平面波導的制作成本遠遠低于空間光調制器和聲光偏轉器的價格，所以本發明裝置的成本較低，操作簡單。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。

圖1是本發明的光路示意圖。

圖中，激光器1、光纖耦合頭2、光纖3、平面光波導4、準直鏡5、第一透鏡6、第二透鏡7、反射鏡8、物鏡9、樣品池10。

具體實施方式

如圖1所示，本發明基于平面光波導的多光束光鑷包括：激光器1、光纖耦合頭2、光纖3、平面光波導4、準直鏡5、第一透鏡6、第二透鏡7、反射鏡8、物鏡9和樣品池10。光纖耦合頭2和平面光波導4通過光纖3連接，激光器1發射的激光通過光纖耦合頭2耦合進入光纖3，然后由平面光波導4分成多束激光光束，這些激光光束由準直鏡5準直后，依次經第一透鏡6、第二透鏡7和反射鏡8進入物鏡9后，聚焦于樣品池10中。

在圖1中，平面光波導4具有多個光通道，能夠將一束光分成多束光；平面光波導4端面出射的多光束，因為發散角太大與端面的衍射效應的緣故，不能直接應用于光鑷裝置，所以需要準直鏡5對波導端面出射的多光束進行準直；第一透鏡6與第二透鏡7的作用是使物鏡9的入射后瞳所在平面與平面光波導端面共軛。樣品池10中裝有待捕獲的微粒。