[发明专利]用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊及其制作方法

权利要求书

1.一种用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊，它包括光纤，其特征是：所述的光纤是在光纤公共包层中含有两个独立光纤芯的双芯光纤，光纤的一端为熔融拉锥及烧结而成的锥体光纤尖，锥体光纤尖的端部带有微透镜。

2.根据权利要求1所述的用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊，其特征是：在双芯光纤的非锥体光纤尖的一端焊接有单芯光纤，并在焊接点处有拉锥形成的锥体光耦合区。

3.根据权利要求1所述的用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊，其特征是：所述的光纤还可以是公共包层中含有多个独立纤芯的多芯光纤。

4.一种用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊的制作方法，其特征是：采用光纤公共包层中含有两个独立光纤芯的双芯光纤，首先对双芯光纤实施熔融拉锥，形成一个锥体形状光纤尖，其次是对所拉制的锥体光纤进行烧结，在尖端生成一个微透镜。

5.根据权利要求4所述的用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊的制作方法，其特征是：还可以包括将双芯光纤的非锥体的一端与单芯光纤焊接，并在焊接点处加热同时实施拉锥，形成锥体光纤的光耦合区。

6.根据权利要求4所述的用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊的制作方法，其特征是具体步骤及这些步骤的组合：

(1)取一段带有聚酯涂层的双芯光纤，光纤长度一般在1米以上，在其中点位置，剥除光纤的涂覆层20～30毫米，使用无纺布蘸酒精和乙醚混合液，反复擦拭光纤的外包层，直接清洁后备用；

(2)将清洁后的光纤水平放入待加热装置的两个V型槽内，其中剥除外涂敷层的光纤置于两V型槽之间，通过真空吸附或机械压紧将双芯光纤固定于V型槽内部，通过整体移动两V型槽，调整光纤使其置于加热装置加热区的合适位置；

(3)利用加热装置对裸露的双芯光纤进行一段时间的预加热，加热区的形成可以采用氢氧气燃烧、电弧持续放电、电热陶瓷加热、石墨加热以及高功率激光加热，加热区温度要求在1600～1900℃之间；

(4)对预加热的光纤进行持续加热的同时，通过V型槽施加水平的轴向拉力，V型槽作水平分离运动，使光纤局部软化部分快速被拉细，直至被光纤断裂，形成一个锥体形状的光纤尖；

(5)控制光纤V型槽的运动方向，使锥形光纤尖重新置于加热区内，精确控制光纤的位置，使锥体光纤的尖端处于加热装置形成的温场最高点；利用加热装置在瞬间内对光纤的尖端实施迅速加热，使光纤尖端融化并在空气中依靠自然冷却，自然形成一个具有光场压缩作用的微透镜。

(6)通过控制拉椎速度可以调整锥体光纤的拉制形状和锥角大小，优化双芯光纤光镊的力学捕获特性。

7.根据权利要求4所述的用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊的制作方法，其特征是：适用于光纤公共包层中含有两个以上独立光纤芯的多芯光纤光镊的制作。