[發明專利]一種力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統

在審

• 申請號: 201611176170.0
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN107037579A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 鄭躍;張瀟悅;陳云;邵劍;熊偉明;龍天翔
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G02B21/32
• 分類號: G02B21/32;G21K1/00
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所44229
• 代理人: 姜若天

1.一種力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，包括依次設置的激光準直單元、高倍聚焦物鏡、位移載物臺、光阱、光源、樣品后激光信號采集單元以及反饋控制單元，所述位移載物平臺上設置有透射孔，所述光阱設置在透射孔上方，所述光源設置在光阱上方，所述高倍聚焦物鏡下方設置有用于觀察物鏡圖像的CCD，所述樣品后激光信號采集單元用于采集由激光準直單元發出依次經過高倍聚焦物鏡、位移載物臺及光阱產生的激光光斑，并傳輸到反饋控制單元，反饋控制單元根據光斑信息控制位移載物平臺移動。

2.根據權利要求1所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述后激光信號采集單元包括第一合光鏡、聚光鏡以及四象限光電探測儀，所述聚光鏡接收透過樣品光束，并傳向第一合光鏡，由第一合光鏡反射到四象限光電探測儀上，所述四象限光電探測儀與反饋控制單元連接，輸出光斑數據。

3.根據權利要求2所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述一合光鏡和聚光鏡設置在光源和光阱之間。

4.根據權利要求2所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述光源光軸分別與透射孔、聚光鏡、高倍聚焦物鏡及CCD同軸設置。

5.根據權利要求1~3任一所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述激光準直單元與高倍聚焦物鏡之間成一夾角設置，激光準直單元與高倍聚焦物鏡之間設置有第二合光鏡。

6.根據權利要求5所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述激光準直單元依次包括激光器、連續濾光片以及兩組焦點互相重疊的凸透鏡。

7.根據權利要求1~3任一所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述位移載物平臺包括納米位移平臺和機械樣品臺，所述納米位移平臺設置在機械樣品臺上并與反饋控制單元連接，所述透射孔設置在機械樣品臺上。

8.根據權利要求7所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述機械樣品臺為雙層透射結構，兩層之間可相對移動。

9.根據權利要求7所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述納米位移平臺為雙層透射結構，兩層之間可相對移動。

10.根據權利要求9所述的力載荷及位移聯合反饋控制的光學鑷子系統，其特征在于，所述納米位移平臺由壓電陶瓷驅動，由電壓信號控制，下層與機械載物樣品臺通過螺絲相連接并固定，其上層可在電壓信號控制下由壓電陶瓷驅動而與下層發生相對位移。