[發明專利]基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置及方法

在審

• 申請號: 202010056457.X
• 申請日: 2020-01-18
• 公開（公告）號: CN111061053A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 劉辰光;劉儉;趙一軒;陳剛
• 申請（專利權）人: 江蘇銳精光電研究院有限公司
• 主分類號: G02B21/32
• 分類號: G02B21/32;G02B21/24
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置，其特征在于，按照光線傳播方向依次為：激光器(1)、光纖(2)、準直器(3)、微透鏡陣列(4)、自聚焦透鏡陣列(5)，形成聚焦光束伸入培養皿(7)中抓取樣品(6)；樣品(6)放置于培養皿(7)的液體環境中，所述液體環境包括培養液。

2.根據權利要求1所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置，其特征在于，所述微透鏡陣列(4)集成了N個微透鏡，其中N大于或等于3，產生N束聚焦光束，且聚焦光束數量與自聚焦透鏡陣列(4)中的高數值孔徑自聚焦透鏡數量相同。

3.根據權利要求1所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置，其特征在于，所述自聚焦透鏡陣列(5)的前工作面置于微透鏡陣列(4)的焦平面處。

4.根據權利要求1所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置，其特征在于，所述自聚焦透鏡陣列(5)由N個高數值孔徑自聚焦透鏡按照相同間隔角度對稱組合而成，形成高數值孔徑的緊聚焦光束伸入培養皿(7)中同時操縱多個樣品。

5.根據權利要求4所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置，其特征在于，所述自聚焦透鏡陣列(5)中的N個高數值孔徑自聚焦透鏡與所述微透鏡陣列(4)中的N個微透鏡位置相對應設置。

6.根據權利要求1所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置，其特征在于，所述樣品(6)為懸浮于培養皿中的近球形的待測樣品，包括最大直徑為微米級或納米級的單細胞、細胞群或微粒。

7.一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷實現方法，其特征在于，根據權利要求1-6中任一項所述的基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷裝置的實現方法，包括：

激光器(1)發出的激光光束，通過光纖(2)、準直器(3)，形成平行激光光束，平行激光光束入射微透鏡陣列(4)后產生N束聚焦光，其中N大于或等于3，聚焦光隨即被耦合進自聚焦透鏡陣列(5)，形成高數值孔徑的緊聚焦光束，聚焦光束伸入培養皿(7)的培養液中抓取樣品(6)。

8.根據權利要求7所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷實現方法，其特征在于，所述N束聚焦光分別入射至所述自聚焦透鏡陣列(5)的N個高數值孔徑自聚焦透鏡中。

9.根據權利要求7所述的一種基于自聚焦透鏡陣列的微型光鑷實現方法，其特征在于，所述聚焦光于微透鏡陣列(4)的焦平面處入射至自聚焦透鏡陣列(5)的前工作面。