| 主权项 |
一种基于光学俘获的原位校准压电平台位移的方法，其特征在于：该方法的步骤如下： 步骤1、构建光镊系统包括激光器(1)、第一透镜(2)、第二透镜(3)、第一全反射平面镜(4)、第二全反射平面镜(5)、第三透镜(6)、45度半反半透平面镜(7)、第四透镜(8)、高倍显微物镜(9)、待测压电平台(10)、样品室(11)、第五透镜(12)、低通滤波镜片(13)、第六透镜(14)、位置敏感探测器(15)和照明光源(16)；将激光器(1)发射的光束经过第一透镜(2)和第二透镜(3)扩束成平行光入射到第一全反射平面镜(4)，经第一全反射平面镜(4)反射后入射到第二全反射平面镜(5)，经第二全反射平面镜(5)反射后再依次经过第三透镜(6)、45度半反半透平面镜(7)和第四透镜(8)后入射到高倍显微物镜(9)后瞳的光斑大约6mm，第三透镜(6)和第四透镜(8)用于扩束，45度半反半透平面镜(7)用于反射光束，样品室(11)放置在待测压电平台(10)上，样品室内充满聚苯乙烯微球悬浮液，通过物镜(9)聚焦的光束捕获微粒，经微粒散射的激光由第五透镜(12)重新会聚，会聚的激光经过低通滤波镜片(13)折返对准位置敏感探测器(15)靶面，低通滤波镜片(13)为反射激光透过照明光的低通滤波镜片，第六透镜(14)将第五透镜(12)后焦面的光斑共轭成像投影在位置敏感探测器(15)靶面上，照明光源(16)的照明光经过第五透镜(12)聚焦对样品照明，由视频监控相机(17)成像并通过计算机视屏实时显示； 步骤2、使用未经修正的三角波运动驱动样品室周期性运动，根据视频监控相机(17)和位置敏感探测器(15)同时监控被光阱捕获微粒的位置，测定在位置敏感探测器(15)上电压转换为位移的比例系数β； 步骤3、发送特定振幅A和频率f<sub>d</sub>的正弦波驱动待测的压电平台(10)，用位置敏感探测器(15)测量阱中微粒的位置信号，其功率谱P(f)与频率f满足，P(f)＝P<sub>thermal</sub>(f)+P<sub>force</sub>(f)，其中受限热运动的功率谱为<img file="FDA0000615508880000011.GIF" wi="532" he="149" />f<sub>c</sub>为颗粒在光阱中的特征频率；受迫运动的功率谱<img file="FDA0000615508880000012.GIF" wi="657" he="219" />δ为脉冲函数；P(f)＝β<sup>2</sup>P<sup>volt</sup>(f)，β为探测器的电压比例系数，P<sup>volt</sup>(f)为探测器实测的电压信号的功率谱；根据洛仑兹线型拟合为 <maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<math display = 'block'><mrow><msubsup><mi>P</mi><mi>thermal</mi><mrow><mi>vo</mi><mi>l</mi><mi>t</mi></mrow></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>f</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mi>B</mi><mrow><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>f</mi><mi>c</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></math><img file="dest_path_1.GIF" wi="380" he="188" /></maths>B为拟合参数，获得<img file="FDA0000615508880000014.GIF" wi="258" he="85" />实际运动幅度<img file="FDA0000615508880000015.GIF" wi="552" he="95" />其中<img file="FDA0000615508880000016.GIF" wi="667" he="84" /> |
