The invention relates to a tunable local hollow beam optical tweezers system with a double beam laser trap, which comprises a laser source, a beam shaping component, a beam splitting component, a mirror component, a hollow beam generating component and a hollow beam convergence component; a hollow beam generating component comprises a first and a second biconical lens; and a hollow beam shaping component. The convergence component includes the first parabolic mirror and the second parabolic mirror; the beam emitted by the laser source is shaped by the beam shaping component; and then the beam is divided into the first beam and the second beam through the beam splitting component; the first beam and the second beam pass through the mirror component respectively, and then enter the first and second biconical lenses, and then separate them. After convergence of the first parabolic mirror and the second parabolic mirror, a tunable local hollow beam is formed. The system of the invention has the advantages of simple structure, easy operation and low cost, and improves the maneuverability of particles in the air.
【技术实现步骤摘要】
基于双光束激光阱的可调谐局域空心光束光镊系统
本专利技术涉及应用光学
,尤其涉及一种双光束激光阱的可调谐局域空心光束光镊系统。
技术介绍
光镊系统是一种利用光阱来移动微小颗粒的光学系统。光镊技术使用激光束来实现对微米、纳米量级的微粒进行非机械接触式的捕获和操控,对微粒不会产生机械损伤,因而几乎不影响粒子周围的生物环境。一般情况下,光阱是由高数值孔径(NA)物镜将激光进行强聚焦,激光被聚焦的越厉害,光阱的梯度力越大,越有利于束缚微小颗粒。在光学领域中,局域空心光束具有局域三维封闭暗中空区域。由于局域空心光束具有三维封闭的暗中空区域和极高的强度梯度,从而根据局域空心光束的这种独特的光强分布使其在粒子操作与囚禁等领域有着非常重要的应用价值。目前,现有的局域空心光束光镊系统,都是单光束光阱产生的局域空心光束,其限制了系统的工作距离及稳定性。同时,对于不同尺寸粒子,需要更换不同的装置进行捕获,其装置结构复杂,价格昂贵。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中存在的问题,本专利技术提出一种双光束激光阱的可调谐局域空心光束光镊系统,该系统结构简单、便于操作、成本较低,提高了对空气中微粒的操纵性。本专利技术解决上述问题的技术方案是:一种双光束激光阱的可调谐局域空心光束光镊系统,其特殊之处在于:包括激光源、光束整形组件、分光组件、反射镜组件、空心光束生成组件和空心光束会聚组件;所述空心光束成长组件包括第一双锥透镜和第二双锥透镜,所述第一双锥透镜和第二双锥透镜锥顶相对设置;所述空心光束会聚组件包括第一抛物曲面镜和第二抛物曲面镜,所述第一抛物曲面镜和第二抛物曲面镜位于第一双锥透镜 ...
【技术保护点】
1.一种双光束激光阱的可调谐局域空心光束光镊系统,其特征在于:包括激光源(1)、光束整形组件、分光组件、反射镜组件、空心光束生成组件和空心光束会聚组件;所述空心光束成长组件包括第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10),所述第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10)锥顶相对设置;所述空心光束会聚组件包括第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9),所述第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9)位于第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10)之间,且第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10)对称设置,所述第一抛物曲面镜(8)的光轴和第一双锥透镜(7)的光轴在一条直线上;所述激光源(1)发出的光束经过光束整形组件进行整形;整形后的光束经过分光组件,分光组件将光束分为第一光束和第二光束,第一光束和第二光束分别经过反射镜组件后入射第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10),再分别经过第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9),第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9)分别对两束光束进行会聚,经过第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9)会聚后的光束形成可调谐的局域空心光束。
【技术特征摘要】
1.一种双光束激光阱的可调谐局域空心光束光镊系统,其特征在于:包括激光源(1)、光束整形组件、分光组件、反射镜组件、空心光束生成组件和空心光束会聚组件;所述空心光束成长组件包括第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10),所述第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10)锥顶相对设置;所述空心光束会聚组件包括第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9),所述第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9)位于第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10)之间,且第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10)对称设置,所述第一抛物曲面镜(8)的光轴和第一双锥透镜(7)的光轴在一条直线上;所述激光源(1)发出的光束经过光束整形组件进行整形;整形后的光束经过分光组件,分光组件将光束分为第一光束和第二光束,第一光束和第二光束分别经过反射镜组件后入射第一双锥透镜(7)和第二双锥透镜(10),再分别经过第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9),第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9)分别对两束光束进行会聚,经过第一抛物曲面镜(8)和第二抛物曲面镜(9)会聚后的光束形成可调谐的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张贺,杨智焜,马晓辉,邹永刚,金亮,徐英添,李卫岩,赵鑫,李洋,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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