【技术实现步骤摘要】
全光纤可调微粒搅拌装置(一)
本专利技术涉及的是一种基于单光纤集成式的微纳转子操纵器件。主要用于生物分子、生物细胞、纳米团簇、胶体颗粒、介质颗粒等微小粒子的筛选、捕获、检测、振荡和旋转等等，属于光纤
(二)
技术介绍
传统光镊通常是基于光学显微镜系统构建的，它通过显微物镜将激光束聚焦，利用聚焦中心附近的梯度力场形成光阱，对微小粒子进行捕获和操纵。传统光镊技术成熟，但其结构复杂且缺乏柔性，体积庞大，价格昂贵，并且光阱移动系统复杂，操作技能要求高。为此，提出了光波导光镊技术方案，借助于在同一块材料基体上的多个波导通道来实现微小粒子的捕获[中国专利技术专利CN1740831A]，鉴于该光波导光镊端具有体积较大，制备难度大的不足，人们进一步发展了光纤光镊技术[OpticsLetters,1993,18(21):1867-9，andOpticsExpress,2006,14(25):12510-6]。光纤光镊结构简单，可以制成微型探针形式，光阱及其操纵与光学显微系统分离，因此光阱操纵灵活，系统自由度大。光纤连接技术是光...
【技术保护点】
1.全光纤可调微粒搅拌装置，其特征是：它由波长可调激光器(1)、单芯光纤(2)、螺旋芯光纤(3)、毛细管光纤(4)以及微纳转子(5)组成，单芯光纤(2)由纤芯(201)和包层(202)组成，将偏芯光纤同轴热熔扭转制得螺旋芯光纤(3)，螺旋芯光纤(3)由中央螺旋纤芯(301)以及包层(302)组成，毛细管光纤(4)由空气孔(401)和管状包层(402)组成，将单芯光纤、螺旋芯光纤、毛细管光纤依次熔融焊接后连为一体，在螺旋芯光纤(3)与毛细管光纤(4)的焊点(8)处由于空气孔(401)热熔塌陷形成锥形过渡区(403)；当单芯光纤(2)的纤芯(201)中特定波长λ
【技术特征摘要】
1.全光纤可调微粒搅拌装置，其特征是：它由波长可调激光器(1)、单芯光纤(2)、螺旋芯光纤(3)、毛细管光纤(4)以及微纳转子(5)组成，单芯光纤(2)由纤芯(201)和包层(202)组成，将偏芯光纤同轴热熔扭转制得螺旋芯光纤(3)，螺旋芯光纤(3)由中央螺旋纤芯(301)以及包层(302)组成，毛细管光纤(4)由空气孔(401)和管状包层(402)组成，将单芯光纤、螺旋芯光纤、毛细管光纤依次熔融焊接后连为一体，在螺旋芯光纤(3)与毛细管光纤(4)的焊点(8)处由于空气孔(401)热熔塌陷形成锥形过渡区(403)；当单芯光纤(2)的纤芯(201)中特定波长λ1的传导光波经过螺旋芯光纤(3)的中央螺旋纤芯(301)后，中央螺旋纤芯(301)不会对此波长的光波进行相位调制，从而输出的高斯光束(6)经过锥型过渡区(403)时被分割形成空心光束，然后在毛细管光纤(4)的管状包层(402)中传输的空心光束经反射和折射后会在空气孔(401)内或者纤端附近形成在光轴上具有多个汇聚点的强汇聚高斯光束(7)，从而同时对多个微纳转子(5)实施光捕获功能，从而把多个微纳转子(5)固定在光轴上，实现定轴功能，但由于强汇聚高斯光束(7)不具有轨道角动量，因此该光束不能使微纳转子(5)旋转；当利用波长可调激光器(1)向螺旋芯光纤(3)的中央螺旋纤芯(301)中通入特定波长λ2的光波后，由于中央螺旋纤芯(301)会对该波长产生周期性调制，使得中央螺旋纤芯(301)传输的低阶线偏振模式可转化为高阶的相位涡旋模式(9)，经过锥形过渡区(403)的分割以及管状包层(402)的反射和折射后的光波在空气孔(401)中或者纤端附近形成在光轴具有多个强汇聚点的相位涡旋光束(10)，同时对多个微纳转子(5)实施光捕获，实现定轴功能，并且由于相位涡旋光束(10)具有轨道角动量，其产生的光辐射压力的角向分力可以提供多个微纳转子(5)旋转的扭转力矩，因此同时还实现对多个微纳转子(5)旋转(11)的功能；这样，通过对波长λ1和λ2的切换，就可控制微纳转子(5)处于非旋转和旋转状态，从而实现微纳转子(5)对周围溶液的搅拌可调功能。
2.根据权利要求1所述的全光纤可调微粒搅拌装置，其制备方法如下：(1)热熔扭转：用扭转机将偏芯光纤同轴周期性扭转数个螺距并进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓洪昌，王瑞，罗中岳，张文涛，苑立波，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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