应用消色差超透镜对纳米粒子进行光学操纵的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种应用消色差超透镜对纳米粒子进行光学操纵的装置及方法，该装置包括：消色差超透镜和光源；所述消色差超透镜包括基底和垂直设置在所述基底上的纳米柱；光源设置在所述消色差超透镜的靠近所述基底的一侧，所述光源发射的入射光通过所述消色差超透镜，从所述纳米柱表面输出，所述消色差超透镜在焦点附近产生电场和磁场，形成光力，捕获位于焦点附近的纳米粒子；所述光源发射的入射光的波长位于所述消色差超透镜的消色差波长范围内。本发明专利技术能够对纳米粒子进行更稳定的捕获，改善入射光波长所带来的影响，为多光源在同一点进行稳定的粒子捕获提供了新的途径。稳定的粒子捕获提供了新的途径。稳定的粒子捕获提供了新的途径。

Device and method for optical manipulation of nanoparticles by achromatic superlens

【技术实现步骤摘要】
应用消色差超透镜对纳米粒子进行光学操纵的装置及方法


[0001]本专利技术属于超透镜
，具体涉及到一种应用消色差超透镜对纳米粒子进行光学操 纵的装置及方法。

技术介绍

[0002]光镊技术是光学领域中非常重要的研究内容，主要利用光的力学效应对微粒子进行非接 触式操纵，在生物学领域、物理学领域和微纳光学领域发挥着重要的作用。
[0003]近年来，超透镜具有高度集成的小型化体积、高度灵活性、超高的数值孔径、打破衍射 极限和低损耗等显著优势，成为实现片上光镊子的有利工具。超透镜主要通过将纳米块进行 有规则的周期排列来对光的相位和振幅进行调控，其在远场形成的焦点具有很强的梯度力， 从而可以对微粒和生物细胞进行稳定的捕获和操控。
[0004]但目前超透镜应用在光力领域并没有过多讨论光源存在的带宽对粒子捕获稳定性的影 响。由于超材料的固有属性，使得超透镜存在着色差，这使得有一定带宽的入射光不能再同 一位置聚焦，对粒子受到光力、运动状态和捕获位置造成不稳定的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种应用消色差超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用消色差超透镜对纳米粒子进行光学操纵的装置，其特征是，所述装置包括：消色差超透镜和光源；所述消色差超透镜包括基底和垂直设置在所述基底上的纳米柱；光源设置在所述消色差超透镜的靠近所述基底的一侧，所述光源发射的入射光通过所述消色差超透镜，从所述纳米柱表面输出，所述消色差超透镜在焦点附近产生电场和磁场，形成光力，捕获位于焦点附近的纳米粒子；所述光源发射的入射光的波长位于所述消色差超透镜的消色差波长范围内。2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述消色差超透镜的消色差相位由所述入射光的所述消色差波长范围以及所述消色差超透镜的焦距确定。3.如权利要求2所述的装置，其特征是，所述消色差超透镜的消色差相位应用粒子群算法优化，满足以下关系式：其中，为消色差相位，λ为入射光的波长，(x，y)为的所述消色差超透镜表面距离中心的位置，f为焦距，C(λ)为相位补偿因子。4.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述基底包括周期排列的多个纳米块，每个所述纳米块的中央设置一所述纳米柱，所述纳米块的周期由所述入射光的所述消色差波长范围确定。5.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述纳米柱为圆柱体结构，所述纳米柱的半径变化范围为50nm到200nm，所述纳米柱的高度由所述消色差超透镜的消色差相位确定。6.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述光源发射的入射光的所述消色差波长范围为1014nm到1114nm，带宽为100nm。7.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述消色差超透镜的数值孔径由所述消色差超透...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焱，杨俊波，吴加贵，彭妙，程伟，彭政，成浩，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：