[发明专利]基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置及方法

权利要求书

1.一种基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置，包括一段表面芯光纤，表面芯光纤一端与光源相连，其特征是：在表面芯光纤的中部通过热熔旋转拉锥形成一段螺旋锥体表面芯光纤，纤芯中的传输光能透射出包层并在包层表面形成倏逝场。

2.根据权利要求1所述的基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置，其特征是：所述的表面芯光纤纤芯中心距包层中心的距离d满足以下关系：0≤d≤(d_clad-d_core)/2，d_clad为包层直径，d_core为纤芯直径。

3.根据权利要求2所述的基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置，其特征是：所述的表面芯光纤纤芯为单芯或多芯，多芯数目大于或等于2。

4.根据权利要求3所述的基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置，其特征是：所述的表面芯光纤横截面纤芯的形状是圆形、椭圆形、拱形、矩形或多边形的一种。

5.根据权利要求4所述的基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置，其特征是：所述的表面芯光纤纤芯中的传输模式的特征是单模或多模。

6.根据权利要求5所述的基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动装置，其特征是：所述的多芯表面芯光纤纤芯几何分布特征是圆形分布、三角形分布、四边形分布或多边形分布的一种。

7.一种基于螺旋锥体表面芯光纤的微小粒子旋进推动方法，其特征是：一段表面芯光纤的一端与光源相连，在表面芯光纤的中部通过热熔旋转拉锥形成一段螺旋锥体表面芯光纤构成推动装置；螺旋锥体表面芯光纤纤芯中的传输光经过光纤锥体区域时，由于纤芯位置靠近包层表面，纤芯中的传输光以倏逝波的形式透射出包层；若透射出的倏逝波作用于微小粒子，则产生光学力，该光学力的矢量从光功率最小值指向光功率最大值，并且分解为指向光纤纤芯中心的梯度力和沿着光传播方向的光辐射压力，这两个力就是微小粒子受到的捕获力和推进力；微小粒子在这个两个力的作用下，沿着紧靠纤芯一侧的光纤表面运动。