基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统，其中包括沿光线传播方向依次设置的激光源、扩束镜、圆孔光阑、轴棱锥、聚焦透镜；所述激光源发出的激光经过扩束镜后，入射到旋转特定角度的圆孔光阑上，调控后的不对称光束通过轴棱锥折射，被聚焦透镜聚焦后形成带有缺口的局域空心光束，恢复旋转的圆孔光阑，入射光束经过光学系统后会形成三维封闭的局域空心光束。本发明专利技术通过灵活的旋转圆孔光阑，调控入射光束，形成的局域空心光束缺口可自由开闭，为光镊系统的微粒捕获提出了新的思路，解决了现有光镊装置的局限性，可实现系统操作简单、可调谐、稳定的特性。

Free opening and closing system of local hollow beam based on optical tweezers technology

【技术实现步骤摘要】
基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统
本专利技术涉及应用光学
，尤其涉及一种基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统。
技术介绍
在空心光束中有一类特殊的种类引起广泛关注，在传播方向上存在着光强极小甚至为零的三维封闭区域，像一个特殊的密闭容器，称之为局域空心光束。局域空心光束具备很多新颖且独特的特性，如桶状光强分布、自旋角动量和轨道角动量、暗斑尺寸小和无加热效应等。这些特性使得空心光束在激光囚禁与冷却、光学镊子、玻色-爱因斯坦凝聚、光学测量、计算全息等方面有其独特应用。其中以激光微束光阱效应为基础的光镊技术是生命科学和生物工程研究的有力工具。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。基于光镊技术的局域空心光束在捕获微粒时，一旦三维封闭的局域空心光阱形成，实际上会阻挡微粒进入，对于粒子的无损捕获会变得困难。当局域空心光束出现一个缺口时，会完美解决这一问题。在粒子捕获时，局域空心光束打开缺口，使粒子进入光阱；完全进入后，局域空心光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统，其特征在于：/n包括沿光线传播方向依次设置的激光源(1)、扩束镜(2)、圆孔光阑(3)、轴棱锥(4)、聚焦透镜(5)；其中，所述圆孔光阑(3)可旋转；/n所述激光源(1)发出的激光经过扩束镜(2)后，入射到旋转特定角度的圆孔光阑(3)上被调控为不对称的椭圆光束，之后通过轴棱锥(4)折射形成类马丢光束，被聚焦透镜(5)聚焦后形成带有缺口的局域空心光束，完成对微粒的捕获后，恢复旋转的圆孔光阑(3)，形成三维封闭的局域空心光束，通过两次旋转圆孔光阑(3)，调控局域空心光束的打开和关闭，实现光镊捕获系统的可调谐。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统，其特征在于：
包括沿光线传播方向依次设置的激光源(1)、扩束镜(2)、圆孔光阑(3)、轴棱锥(4)、聚焦透镜(5)；其中，所述圆孔光阑(3)可旋转；
所述激光源(1)发出的激光经过扩束镜(2)后，入射到旋转特定角度的圆孔光阑(3)上被调控为不对称的椭圆光束，之后通过轴棱锥(4)折射形成类马丢光束，被聚焦透镜(5)聚焦后形成带有缺口的局域空心光束，完成对微粒的捕获后，恢复旋转的圆孔光阑(3)，形成三维封闭的局域空心光束，通过两次旋转圆孔光阑(3)，调控局域空心光束的打开和关闭，实现光镊捕获系统的可调谐。


2.根据权利要求1所述的一种基于光镊技术的局域空心光束自由开闭系统，其特征在于：
所述圆孔光阑(3)的长宽厚为20mm×20mm×0.01mm，圆孔半径为3mm，圆孔光阑的旋转角度范围为0°～360°。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贺，林兴磊，金亮，徐英添，邹永刚，李卫沿，王海珠，范杰，马晓辉，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22