一种飞秒激光旋转操控光镊的装置及方法

摘要

一种飞秒激光旋转操控光镊的装置及方法，涉及光学操控光镊技术领域。目的在于能够对操作对象实现高精度、非接触、无损伤的旋转操控。飞秒激光器输出的种子光经过光阑、衰减片、全反射平面镜和涡旋光栅后分为一级衍射光和零级光束，一级衍射光和零级光束经两路全反射平面镜反射后通过分束器同轴叠加获得携带涡旋信息的光束，该光束经反射镜反射进入显微镜中，使其光轴与显微镜成像光路的光轴完全重合，在显微镜中，飞秒脉冲旋转臂与显微镜成像光路逆向传播，经高倍物镜紧聚焦，会聚成半径小于1微米的光斑，形成光学势阱，将目标微粒移至光学势阱中，实现对目标微粒的稳定捕获和旋转操纵。本发明适用于对粒子、细胞的稳定捕获以及旋转操控。

主权项

一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，其特征在于，它包括飞秒脉冲激光器(1)、光阑(2)、衰减片(3)、第一800nm全反射平面镜(4)、涡旋光栅(5)、第二800nm全反射平面镜(6)、第三800nm全反射平面镜(7)、第四800nm全反射平面镜(8)、分束器(10)、第五800nm全反射平面镜(11)、显微镜(12)和载物台(13)，所述飞秒脉冲激光器(1)发射的脉冲激光经光阑(2)入射至衰减片(3)，衰减片(3)对脉冲激光进行光强衰减后将脉冲激光入射至第一800nm全反射平面镜(4)，第一800nm全反射平面镜(4)将脉冲激光全反射至涡旋光栅(5)，涡旋光栅(5)将脉冲激光分为一级衍射光和零级光束，一级衍射光经第二800nm全反射平面镜(6)和第三800nm全反射平面镜(7)全反射至分束器(10)，零级光束经经第四800nm全反射平面镜(8)全反射至分束器(10)，一级衍射光和零级光束经分束器(10)合束为干涉激光并形成旋转臂，干涉激光经第五800nm全反射平面镜(11)反射至显微镜(12)的物镜，且干涉激光的光轴与显微镜的成像光路的光轴重合，干涉激光经显微镜(12)的物镜入射至载物台(13)上。