[發明專利]具有拉伸功能的多芯光纖細胞激光器

有效

• 申請號: 201910396363.4
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110137792B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 苑婷婷;張曉彤;苑立波
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/091;G02B6/26;G02B6/02;G21K1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有拉伸功能的多芯光纖細胞激光器，其特征是：該激光器為“光纖-細胞”激光器系統，主要是由以下四個部分組成：(1)具有新型結構的多芯光纖，該光纖端被拋磨成旋轉對稱的雙角度錐體圓臺形，制備成雙光阱光纖光鑷；(2)微型光學諧振腔，腔內具有光學放大功能的增益介質；(3)可提供細胞捕獲光動力的光源和增益介質激發光源；(4)細胞輸出激光的探測光譜儀；

所述“光纖-細胞”激光器系統中：捕獲光束由標準單模光纖從捕獲光源(2)引出，經由1×N耦合器(3)分為N路光，分別通過第二衰減器(4-2)到第N衰減器(4-N)以及多芯光纖分路器(8)后再分別進入多芯光纖(9)除中間芯外的其他纖芯中；激勵光束由標準單模光纖從激勵光源(1)引出，經過第一衰減器(4-1)和三端環形器(5)進入多芯光纖分路器(8)，然后進入多芯光纖(9)的中間纖芯中；樣品池中裝滿細胞的液體并穩定在載物臺(11)上，雙光阱光纖光鑷(10)在的樣品池中，通過對兩個光阱的調節實現多芯光纖探針對細胞捕獲和拉伸形變操控；精密的位移操作過程通過圖像放大系統(12)，成像系統CCD(13)和計算機(14)組成的成像模塊進行實時成像；與此同時，探測到的細胞激光信號通過三端環形器(5)進入光譜儀(7)接收；液體中的細胞通過被端光纖光鑷(10)捕獲，通過雙光阱光纖光鑷的多纖芯的捕獲力聯合操控，實現對細胞位置的調整和姿態的拉伸，使得中間纖芯所發射的激發光與微型光學諧振腔完成準確的對接，滿足向微型光學諧振腔提供激發光源和輸出待探測的諧振增強熒光信號的條件，從而自組裝成為一個新型的“光纖-細胞”激光器；在上述“光纖-細胞”激光器的系統結構中，雙光阱光鑷起到對細胞進行光動力捕獲和拉伸的作用；中間纖芯波導對被捕獲的細胞提供了一個激發光，發出的激發光與細胞內的被拉伸后的微型光學諧振腔進行耦合，從而實現對微型光學諧振腔的諧振激發和激光信號的輸出，完成對細胞內部胞液折射率微小變化等參量的傳感與測量。

2.根據權利要求1所述的一種具有拉伸功能的多芯光纖細胞激光器，其特征是：所述的多芯光纖是具有線形分布的五芯光纖、具有三角形分布的七芯光纖或十三芯光纖，具有正方菱形分布的九芯光纖或者十三芯光纖、具有環形分布的十三芯光纖或者十七芯光纖中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種具有拉伸功能的多芯光纖細胞激光器，其特征是：所述的微型光學諧振腔的幾何形狀為中心對稱體，具有彈性，受力易變形，而且內部含有某種增益介質。

4.根據權利要求1所述的一種具有拉伸功能的多芯光纖細胞激光器，其特征是：所述的微型光學諧振腔是某種球形單細胞、細胞內存在的某種生物粒子或置入細胞內的規則彈性球形粒子。

5.根據權利要求1所述的一種具有拉伸功能的多芯光纖細胞激光器，其特征是：所述的多芯光纖的多個纖芯形成的兩個焦點形成兩個光阱，微型光學諧振腔受力被拉伸，從球形變為橢球形。