r>[0024]【具体实施方式】二、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置的区别在于，所述飞秒脉冲激光器I为掺钛蓝宝石飞秒激光器，发射的脉冲激光重复频率大于70兆赫兹，脉冲宽度为120飞秒。
[0025]本实施方式中采用飞秒激光作为光镊装置的光源，由于飞秒激光具有高时间及空间分辨特性，为提高光镊的捕获力提供了保障。飞秒激光技术结合时间分辨光谱技术，还可进行对生物体超快生物过程研宄、双光子荧光动力学等研宄。飞秒激光的高时间及空间分辨特性还可以实现对细胞无创局部改性操作。
[0026]【具体实施方式】三、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置的区别在于，所述载物台13为三维微位移平台。
[0027]本实施方式所述的载物台13通过三维线性激励源高精度控制，控制精度为50nm。
[0028]【具体实施方式】四、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】一至三任一项所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置的区别在于，它还包括CCD探测器16，所述CXD探测器16用于将第五SOOnm全反射平面镜11和显微镜12之间的光束的光学影像转换为数字信号并显示。
[0029]本实施方式中增加了 CCD探测器16，能够对干涉光路进行实时监测，并可观察到光镊操控微粒的全过程。
[0030]【具体实施方式】五、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】四所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置的区别在于，它还包括上位机，所述上位机15的显示信号输入端与CCD探测器16的显示信号输出端连接，上位机15的控制信号输出端与载物台13的控制信号输入端连接。
[0031]本实施方式中，通过上位机15能够将CCD探测器16所探测的信号实时并完整的显示出来，使技术人员能够清晰地了解光路情况。
[0032]本实施方式中，通过上位机15控制载物台13进行三维移动，使技术人员在对光路情况进行观察的同时通过上位机15调整载物台13的位置，能够更加准确的进行观察。
[0033]【具体实施方式】六、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置的区别在于，它还包括照明电路，所述照明电路包括电源19、开关20和照明灯18，电源19、开关20和照明灯18依次连接构成回路，照明灯18位于载物台13的正下方。
[0034]【具体实施方式】七、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置的区别在于，它还包括玻璃片9，所述玻璃片9可以放置在一级衍射光或零级光束中的一束光路中，用于改变光路的长度，旋转臂将围绕光轴旋转。
[0035]本实施方式中增加了照明电路，技术人员在通过目镜对载物台13上的目标微粒进行观察时，使载物台13上的光线更加明亮，使观察的结果更加可靠。
【主权项】
1.一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(I)、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(I)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 SOOnm全反射平面镜(4)，第一 SOOnm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)， 零级光束经第四SOOnm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SOOnm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。
2.根据权利要求1所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，其特征在于，所述飞秒脉冲激光器(I)为掺钛蓝宝石飞秒激光器，发射的脉冲激光重复频率大于70兆赫兹，脉冲宽度为120飞秒。
3.根据权利要求1所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，其特征在于，所述载物台(13)为三维微位移平台。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，其特征在于，它还包括CXD探测器(16)，所述CXD探测器(16)用于将第五SOOnm全反射平面镜(11)和显微镜(12)之间的光束的光学影像转换为数字信号并显示。
5.根据权利要求4所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，其特征在于，它还包括上位机，所述上位机(15)的显示信号输入端与CCD探测器(16)的显示信号输出端连接，上位机(15)的控制信号输出端与载物台(13)的控制信号输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，其特征在于，它还包括照明电路，所述照明电路包括电源(19)、开关(20)和照明灯(18)，电源(19)、开关(20)和照明灯(18)依次连接构成回路，照明灯(18)位于载物台(13)的正下方。
【专利摘要】一种飞秒激光旋转操控光镊的装置，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。本实用新型适用于对粒子、细胞的稳定捕获以及旋转操控。
【IPC分类】G02B21-32, G21K1-00
【公开号】CN204496097
【申请号】CN201520227319
【发明人】冉玲苓, 迟超, 王积翔, 高扬, 孔德贵, 吴文智
【申请人】黑龙江大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月15日