[發明專利]基于脈沖激光的精確控制微球進行光懸浮的方法及裝置

在審

• 申請號: 201710087697.4
• 申請日: 2017-02-18
• 公開（公告）號: CN106935307A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 傅振海;胡慧珠;葛曉佳;舒曉武;劉承
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G21K1/00
• 分類號: G21K1/00;G02B27/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林松海

1.一種基于脈沖激光的精確控制微球進行光懸浮的方法，其特征在于，利用脈沖激光作用于基板表面，基板吸收脈沖激光，產生熱膨脹，對基板表面的目標微球產生加速度；目標微球克服基板表面的黏附力脫離表面；通過控制脈沖激光控制目標微球脫離基板表面的速度和上升位置，目標微球進入光阱捕獲區域，微球所受的豎直向下的重力與光阱力豎直向上的分量平衡，實現目標微球的穩定懸浮。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的目標微球的穩定懸浮結束后，回到基板表面，等待下一次脈沖激光的激發，從而實現目標微球的重復光懸浮。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基板表面放置一個或多個目標微球。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脈沖激光的光斑、脈沖能量、脈沖寬度、脈沖頻率和個數可調控。

5.一種實現權利要求1所述方法的光懸浮裝置，其特征在于，包括基板（1）、脈沖激光器（3）、反射鏡（4）、光闌（5）和匯聚透鏡（6）；

所述的基板（1）表面放置一個或多個目標微球（2）；

所述的脈沖激光器（3）出射脈沖激光依次經過反射鏡（4）、光闌（5）和匯聚透鏡（6），聚焦到基板（1）的表面，光束的光斑覆蓋目標微球（2）所在的區域；

所述的光闌（5）用于控制入射到基板表面的脈沖光的光斑尺寸；

所述的匯聚透鏡（6）可在光軸方向上移動，控制脈沖激光匯聚焦點的位置。

6.根據權利要求5所述的光懸浮裝置，其特征在于，光阱捕獲區域（7）位于目標微球（2）的正上方，而且相對位置可調。