[实用新型]多功能激光光镊-光刀显微操纵仪的光学系统

说明书

本实用新型公开了多功能激光光镊‑光刀显微操纵仪的光学系统，涉及光镊技术和激光显微切割领域。本实用新型包括计算机，所述计算机电性连接有激光器单元、光耦合器操纵单元和显微镜，所述显微镜电性连接有动态检测装置和位置探测装置，所述显微镜包括本体，本体内设有探测器接口装置。本实用新型通过设置计算机、激光器单元、光耦合器操纵单元、显微镜、动态检测装置和位置探测装置，通过计算机控制光镊和光刀的单独或者同时使用，经过光耦合器操纵单元处理后的激光进入到显微镜内，动态检测装置和位置探测装置对操控对象进行实时观察和记录，将数据记录在计算机里面。

技术领域

本实用新型属于光镊技术和激光显微切割技术领域，特别是涉及多功能激光光镊-光刀显微操纵仪的光学系统。

背景技术

现有的光镊、光刀技术基本上均是将激光束通过光学元件耦合到现有的商品化的倒置显微镜(如Zeiss、Olympus、Leica等)中，用高数值孔径(NA>1.2) 的显微物镜将激光束汇聚到样品上。结构上一般由激光器、光学耦合单元、光束操控器件、显微镜、图像监测与记录装置、位置探测器、样品台、计算机及系统操控软件构成。

上述“光镊”或“光刀”设备若单独使用功能均有限，存在一定缺点：

1、功能单一，应用范围受限。目前，现有的各种光镊或光刀系统均为单一的“光镊”或“光刀”设备，市场上尚缺乏同时具备“光镊”与“光刀”双重功能的“光镊-光刀”一体化设备，不能进行复杂而精细的单细胞手术操作。

2、自动化程度不高，目前市面上销售的光镊产品，自动化程度普遍不够高，缺乏系统而完整计算机全自动精确操控功能，操纵很不方便，是限制光镊技术应用推广的主要因素之一。

3、性能有限，效率低。现有商品化的绝大多数光镊设备只提供粒子捕获和移动的基本功能，不具备粒子运动位置精确测量和粒子受力测量等高级功能。而德国JPK公司生产的唯一具有精确位置探测功能的光镊，因采用的是后焦面干涉法探测粒子的位置，其装置中的显微物镜与聚光镜间距离必须非常近 (d<1mm)，无法放置细胞培养器皿，另外，该方法是依据干涉图案来探测粒子的位移，光镊操纵对象只能用形状规则的标准微球，而无法用于形态不规则的活细胞作为探针，故该只能探测纯化好的生物大分子(将其包被在探针微球上) 作用力，不能原位测量活细胞表面的特异性单分子作用力！

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供多功能激光光镊-光刀显微操纵仪的光学系统，通过设置计算机、激光器单元、光耦合器操纵单元、显微镜、动态检测装置和位置探测装置，通过计算机控制光镊和光刀的单独或者同时使用，经过光耦合器操纵单元处理后的激光进入到显微镜内，显微镜及动态检测装置进行观察，位置探测装置对其处理操控对象位置进行记录，，将数据记录在计算机里面。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为多功能激光光镊-光刀显微操纵仪的光学系统，包括计算机和显微镜，所述计算机电性连接有激光器单元、光耦合器操纵单元和动态检测装置和位置探测装置，所述显微镜机械连接有动态检测装置和位置探测装置；

所述显微镜包括本体，本体的上部设有照明灯，沿照明灯的竖直方向依次设有聚光镜、电动样品载物台、物镜、第二二向色镜、分束镜和转向棱镜，本体的正面设有动态检测装置和目镜，目镜的中轴线指向转向棱镜，本体的一侧边上设有激光束入口，激光束入口内固定安装有第三二向色镜，激光射入到第三二向色镜后发生反射，反射光路上设有管镜，管镜处于第二二向色镜和第三二向色镜之间；

所述分束镜的一侧设有安装通道，安装通道上设有位置探测装置和反射镜，反射镜处于位置探测装置处显微镜内部；

所述本体上固定安装有高压荧光激发器。

优选的，激光器单元包括近红外连续波激光器和紫外脉冲激光器；