一种基于磁液变形镜的光镊系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于磁液变形镜的光镊系统，该系统包括：激光发生器、磁液变形镜和观测机构；激光发生器发出的激光分别射向磁液变形机构和观测机构，本发明专利技术主要基于磁液变形镜对光束的可控可调性，如可将经过磁液变形镜的激光转化成会聚光束，贝塞尔光束等，通过控制磁液变形镜提供一种无像素化的方法来实现微粒的捕获及操纵，这就能有效和光镊的应用相结合。本发明专利技术以较低的成本，通过对磁液变形镜镜面面型的控制，可以实现光束的会聚，整型和移动，从而达到同时捕获和操纵微粒的效果。

An Optical Tweezers System Based on Magnetohydrodynamic Deformation Mirror

The invention discloses an optical tweezers system based on a magnetohydrodynamic deformable mirror, which includes a laser generator, a magnetohydrodynamic deformable mirror and an observation mechanism; the laser emitted by the laser generator is respectively directed at the magnetohydrodynamic deformable mechanism and the observation mechanism. The invention is mainly based on the controllable adjustability of the magnetohydrodynamic deformable mirror to the beam, such as converting the laser passing through the magnetohydrodynamic deformable mirror into a convergent beam, Besse By controlling the magnetohydrodynamic deformable mirror, a non-pixel method is provided to capture and manipulate particles, which can be effectively combined with the application of optical tweezers. By controlling the mirror shape of the magnetohydrodynamic deformable mirror at a lower cost, the invention can realize the convergence, shaping and moving of the light beam, thereby achieving the effect of simultaneously capturing and manipulating particles.

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁液变形镜的光镊系统
本专利技术属于自适应光学与光学操控
，涉及一种基于磁液变形镜的光镊系统。
技术介绍
光镊系统是一种利用光阱来移动微粒的光学系统。常规光镊系统是由高数值孔径物镜将激光进行强会聚而成，当激光会聚越强时，光阱的梯度力越大，越有利于束缚微粒。磁液变形镜是一种波前矫正器，波前校正器又是自适应光学技术的基本元件。在自适应光学技术中利用波前校正器对光波进行实时校正和控制，从而使光学系统自动适应外界环境的变化，实现达到衍射极限的成像能力或精确的光束控制能力。相对于现有的波前校正仪器，如一般使用的液晶空间光调制器，其仅只能调制轴向的偏振光。而磁液变形镜没有这种限制，它提供了一种无像素化的方法，并且具有性能好，成本低的优势，具体表现为对激光没有限制，磁流体表面非常光滑以至于它不需要抛光处理，并且它的支撑系统就是一个简单的容器，这不仅使变型镜的造价大大降低，还保证了变型镜有着完美的表面光学质量。利用磁液变形镜的可调可控性。例如，可以通过控制镜面形成轴棱锥面来使入射激光转变为贝塞尔光束。通常用的光镊光场是高斯分布的，光束的横截面是实心的，其截面强度为中心向边缘逐渐减弱的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁液变形镜的光镊系统，包括：激光发生器(1)、镜组机构、磁液变形镜(5)和观测机构，其特征在于：所述激光发生器(1)发出的激光经由镜组机构处理射向磁液变形镜(5)，经过磁液变形镜(5)的激光转化成所需光束后再次通过镜组机构射向观测机构，所述观测机构根据光束信息完成观测工作的同时亦作出对磁液变形镜(5)控制调节。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁液变形镜的光镊系统，包括：激光发生器(1)、镜组机构、磁液变形镜(5)和观测机构，其特征在于：所述激光发生器(1)发出的激光经由镜组机构处理射向磁液变形镜(5)，经过磁液变形镜(5)的激光转化成所需光束后再次通过镜组机构射向观测机构，所述观测机构根据光束信息完成观测工作的同时亦作出对磁液变形镜(5)控制调节。2.根据权利要求1所述的基于磁液变形镜的光镊系统，其特征在于：所述磁液变形镜(5)基于对光束可控可调的优点，如通过调节磁液变形镜的镜面面型可将入射激光转变为聚焦光束和贝塞尔光束等。3.根据权利要求1所述的基于磁液变形镜的光镊系统，其特征在于：所述镜组机构包括第一透镜(2)、第二透镜(3)、反射镜(4)、第三透镜(6)、第四透镜(8)、半反半透镜(7)、带通滤光片(9)和第五透镜(12)，所述第一透镜(2)、第二透镜(3)和反射镜(4)依次设于激光发生器(1)的正前方，所述第一透镜(2)和第二透镜(3)配合将激光发生器(1)发出的激光扩大到适合镜面大小，所述反射镜(4)将平行激光束反射到磁液变形镜(5)上，所述磁液变形镜(5)将光束转化成所需光束后重新射向反射镜(4)，所述反射镜(4)反射的所需光束依次通过第三透镜(6)、半反半透镜(7)、第四透镜(8)和带通滤光片(9)后投射到波前传感器(10)上，所述反射镜(4)反射的所需光束经过半反半透镜(7)时有一半沿半反半透镜(7)的反射光路径射出，所述半反半透镜(7)的反射光路径上设有第五透镜(12)，所述第五透镜(12)将光束聚焦到样品台(13)上。4.根据权利要求1所述的基于磁液变形镜的光镊系统，其特征在于：所述观测机构包括照明光源(11)、放大物镜(14)、红外滤光片(15)、CCD图像传感器(16)、计算机(17)、波前传感器(10)和数据采集卡(18)，所述照明光源设于半反半透镜(7)的正下方，所述于样品台(13)的正上方依次设有放大物镜(14)、红外滤光片(15)和CCD图像传感器(16)，所述CCD图像传感器(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智政，魏祥，曹战，王园园，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31