[实用新型]一种表面等离激元光镊装置有效
申请号: | 201822078616.7 | 申请日: | 2018-12-11 |
公开(公告)号: | CN209327689U | 公开(公告)日: | 2019-08-30 |
发明(设计)人: | 付孔文;汪先友;余家豪;张聿全;闵长俊;袁小聪 | 申请(专利权)人: | 深圳大学 |
主分类号: | G02B27/09 | 分类号: | G02B27/09;G02B27/28;G02B5/00 |
代理公司: | 深圳市恒申知识产权事务所(普通合伙) 44312 | 代理人: | 袁文英 |
地址: | 518060 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 表面等离激元 激发单元 玻片 扫描单元 样品溶液 照射 径向偏振光束 激发光单元 光镊装置 金属颗粒 金属膜 光场 计算机 本实用新型 表面设置 成像显示 等离激元 动态操作 颗粒捕获 控制表面 扫描结果 照明光束 水界面 射入 会聚 扫描 激发 | ||
1.一种表面等离激元光镊装置,其特征在于,所述装置包括激发光单元、表面等离激元激发单元、照射扫描单元和计算机;
所述激发光单元用于产生完美径向偏振光束,所述完美径向偏振光束射入所述表面等离激元激发单元中,所述完美径向偏振光束为环形涡旋光束;
所述表面等离激元激发单元包括镀有金属膜的玻片,所述玻片的表面设置带有金属颗粒的样品溶液,所述完美径向偏振光束在所述玻片的金属膜和样品溶液的水界面之间激发会聚的表面等离激元光场;
所述照射扫描单元用于产生照明光束,所述照明光束照射至所述玻片,对所述玻片上的所述样品溶液进行扫描;
所述计算机分别与所述表面等离激元激发单元和所述照射扫描单元连接,所述计算机用于对所述照射扫描单元的扫描结果进行成像显示,并控制所述表面等离激元激发单元利用所述表面等离激元光场对所述样品溶液中的金属颗粒进行动态操作。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述激发光单元包括激光器、第一透镜组、偏振片、波片组和第二透镜组;
所述激光器用于产生预置波长的激光光束,所述激光光束射入所述第一透镜组;
所述第一透镜组用于对所述激光光束进行扩束准直得到平行光,所述平行光射入所述偏振片;
所述偏振片用于对所述平行光进行偏振调制得到偏振光,所述偏振光射入所述波片组;
所述波片组用于对所述偏振光进行调制得到径向偏振光束,所述径向偏振光束射入所述第二透镜组;
所述第二透镜组用于对所述径向偏振光束进行调制得到完美径向偏振光束,所述完美径向偏振光束射入所述表面等离激元激发单元。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第一透镜组包括第一凸透镜和第二凸透镜,所述第一凸透镜的焦距小于所述第二凸透镜的焦距,所述激光器输出的激光光束依次经过所述第一凸透镜和所述第二凸透镜后输出所述平行光。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述波片组包括四分之一波片和涡旋波片,所述偏振片输出的偏振光依次经过所述四分之一波片和所述涡旋波片后输出所述径向偏振光束。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第二透镜组包括第一锥镜和第二锥镜,所述第一锥镜与所述第二锥镜背向放置,所述波片组输出的径向偏振光束依次经过所述第一锥镜和所述第二锥镜后输出所述完美径向偏振光束。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述表面等离激元激发单元还包括分束器、高数值孔径物镜和扫描平台,所述扫描平台用于放置所述玻片;
所述分束器用于对所述激发光单元输出的完美径向偏振光束进行反射,反射后的完美径向偏振光束射入所述高数值孔径物镜;
所述高数值孔径物镜用于对所述分束器反射的完美径向偏振光束进行耦合,耦合后的完美径向偏振光束入射至所述玻片,所述完美径向偏振光束在所述玻片的金属膜和样品溶液的水界面之间激发会聚的表面等离激元光场,并反射一部分光;
所述扫描平台与所述计算机连接,所述计算机控制所述扫描平台的移动,以实现利用所述表面等离激元光场对所述样品溶液中的金属颗粒进行动态操作。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述表面等离激元激发单元还包括第一电荷耦合元件CCD图像传感器,第一CCD图像传感器与所述计算机连接;
所述玻片反射的光经过所述高数值孔径物镜的耦合后射入所述分束器,经过所述分束器透射后射入所述第一CCD图像传感器,由所述计算机实现对所述表面等离激元光场的成像显示。
8.根据权利要求1所述装置,其特征在于,所述照明扫描单元包括照明光源、反射镜、滤波片和第二CCD图像传感器,所述第二CCD图像传感器与所述计算机连接;
所述照明光源用于产生照明光束,所述照明光束经过所述反射镜反射后入射至所述玻片,经所述玻片反射后,依次经过所述反射镜透射和所述滤波片滤波后,射入所述第二CCD图像传感器,所述第二CCD图像传感器用于对所述玻片上的所述样品溶液进行扫描,由所述计算机对扫描结果进行成像显示。
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