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一种操纵二氧化硅微球的光捕获器制造技术

技术编号:23212056 阅读:30 留言:0更新日期:2020-01-31 21:36
本发明专利技术公开了一种操纵二氧化硅微球的光捕获器,包括不对称的双面金属平面光波导结构,为四片玻璃板:薄玻璃板、2个样品玻璃板和玻璃衬底;2个样品玻璃板为相互配套的,拼接后中间为空心圆,用于沉积金薄膜;所述的薄玻璃板上覆有薄银薄膜,所述的玻璃衬底上装有金薄膜,所述的金、银薄膜是通过蒸发镀膜的方式完成。本发明专利技术设计简单易操控,成本低廉,这种结构类似于多模光纤能够耦合各种不同入射角的光进入波导层,光场在导波层产生驻波振荡,出现了波节和波腹。波腹处光场强,波节处光场弱。光场强的地方产生光力差,从而可以控制纳米颗粒,实现对它们的操控。

A light trap for manipulating silica microspheres

【技术实现步骤摘要】
一种操纵二氧化硅微球的光捕获器
本专利技术具体涉及一种操纵二氧化硅微球的光捕获器。
技术介绍
光操纵纳米颗粒和生物样品分子是近几年光学中的热门话题之一。光操控是一种间接接触控制,避免了直接接触控制给颗粒带来的损伤。随着科技的进步,一种基于消逝场光器件例如光纤和平面光波导诞生了。
技术实现思路
专利技术目的:为了解决现有技术的不足,本专利技术提供了一种操纵二氧化硅微球的光捕获器。技术方案:一种操纵二氧化硅微球的光捕获器,包括不对称的双面金属平面光波导结构,为四片玻璃板:薄玻璃板、2个样品玻璃板和玻璃衬底;2个样品玻璃板为相互配套的,拼接后中间为空心圆,用于放置金膜;所述的薄玻璃板上覆有薄银薄膜,所述的玻璃衬底上装有金膜,所述的金膜是通过蒸发镀膜的方式完成。作为优化:所述的四片玻璃板通过光胶的方式结合起来,整个器件的尺寸是10mm*15mm,四个玻璃片经过一系列磨砂、抛光达到光胶所要求的光洁度、平行度,确保成功光胶。作为优化:所述的不对称的双面金属平面光波导结构能够耦合各种不同入射角的光进入波导层,光场在导波层产生驻波振荡,出现了波节和波腹,波腹处光场强,波节处光场弱;光场强的地方产生光力差,从而可以控制纳米颗粒,实现对它们的操控。作为优化:所述的薄银薄膜的厚度为30nm。作为优化:所述的薄玻璃板的厚度为0.3nm。作为优化:所述的样品玻璃板的厚度为0.7nm。作为优化:所述的金膜的厚度为300nm。有益效果:本专利技术提出了一种不对称的双面金属平面光波导结构,设计简单易操控,成本低廉,这种结构类似于多模光纤能够耦合各种不同入射角的光进入波导层,光场在导波层产生驻波振荡,出现了波节和波腹。波腹处光场强,波节处光场弱。光场强的地方产生光力差,从而可以控制纳米颗粒,实现对它们的操控。本专利技术的消逝场与振荡场的光耦合为:消逝场中只对应一个入射角,而振荡场可以对应无数个入射角,所以利用消逝场操控纳米颗粒的条件更加苛刻,而我们振荡场的光波导可以更容易抓住纳米颗粒。附图说明图1是本专利技术的不对称双面金属光波导结构示意图;图2是本专利技术的消逝场和振荡场光波导的光耦合图,其中:(a)消逝场;(b)振荡场;图3是本专利技术的光操纵示意图,插图是实验图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征,从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例如图1所示,一种操纵二氧化硅微球的光捕获器,包括不对称的双面金属平面光波导结构,为四片玻璃板:薄玻璃板、2个样品玻璃板和玻璃衬底;2个样品玻璃板为相互配套的,拼接后中间为空心圆,用于放置金膜;所述的薄玻璃板上覆有薄银薄膜,所述的玻璃衬底上装有金膜,所述的金膜是通过蒸发镀膜的方式完成。本实施例中,所述的四片玻璃板通过光胶的方式结合起来,整个器件的尺寸是10mm*15mm,四个玻璃片经过一系列磨砂、抛光达到光胶所要求的光洁度、平行度,确保成功光胶。本实施例中,所述的薄银薄膜的厚度为30nm,所述的薄玻璃板的厚度为0.3nm,所述的样品玻璃板的厚度为0.7nm,所述的金膜的厚度为300nm。本专利技术的这种结构类似于多模光纤能够耦合各种不同入射角的光进入波导层,光场在导波层产生驻波振荡,出现了波节和波腹。波腹处光场强,波节处光场弱。光场强的地方产生光力差,从而可以控制纳米颗粒,实现对它们的操控。如图3所示,532nm激光器分别经过起偏器、光阑和光屏中的小孔入射到双面金属光波导器件后,反射到光屏出现了一圈一圈光斑。消逝场与振荡场的光耦合如图2所示,消逝场中只对应一个入射角,而振荡场可以对应无数个入射角,所以利用消逝场操控纳米颗粒的条件更加苛刻,而我们振荡场的光波导可以更容易抓住纳米颗粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操纵二氧化硅微球的光捕获器,其特征在于:包括不对称的双面金属平面光波导结构,为四片玻璃板:薄玻璃板、2个样品玻璃板和玻璃衬底;2个样品玻璃板为相互配套的,拼接后中间为空心圆,用于放置金膜;所述的薄玻璃板上覆有薄银薄膜,所述的玻璃衬底上镀有金膜,所述的金膜和银膜都是通过蒸发镀膜的方式完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种操纵二氧化硅微球的光捕获器,其特征在于:包括不对称的双面金属平面光波导结构,为四片玻璃板:薄玻璃板、2个样品玻璃板和玻璃衬底;2个样品玻璃板为相互配套的,拼接后中间为空心圆,用于放置金膜;所述的薄玻璃板上覆有薄银薄膜,所述的玻璃衬底上镀有金膜,所述的金膜和银膜都是通过蒸发镀膜的方式完成。


2.根据权利要求1所述的操纵二氧化硅微球的光捕获器,其特征在于:所述的四片玻璃板通过光胶的方式结合起来,整个器件的尺寸是10mm*15mm,四个玻璃片经过一系列磨砂、抛光达到光胶所要求的光洁度、平行度,确保成功光胶。


3.根据权利要求1所述的操纵二氧化硅微球的光捕获器,其特征在于:所述的不对称的双面金属平面光波导结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:许田魏丹珠金永龙尹瑶瑶王超男
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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