[发明专利]液滴微透镜混合溶液、液滴微透镜阵列制备方法、形变方法、成像方法、信号增强方法

说明书

本发明公开一种液滴微透镜混合溶液、液滴微透镜阵列制备方法、形变方法、成像方法、信号增强方法，包括室温下按照体积比1:9将不与水相溶的液滴溶液滴入去离子水中，获得预溶液；将预溶液放置在超声震荡机中，以20~80KHz的频率震荡2~10min，将震荡后的溶液取出，即获得具有液滴微透镜的混合溶液。本发明制备方法所用材料少、流程简单、时间短，所制备出的液滴微透镜可根据需要灵活制作出液滴微透镜阵列、进行可控拉伸变形、进行多种实验样品的亚波长成像和荧光信号的增强。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及液滴微透镜混合溶液、液滴微透镜阵列制备方法、形变方法、成像方法、信号增强方法。

背景技术

在微透镜技术中，介质微球因其具有特殊的光学特性而广泛的应用于生物光子学与光化学领域。传统的单个介质微球作为微透镜在直接使用时存在移动能力受限并且视场较小的缺点，由此，将介质微球嵌入弹性体中的微透镜阵列薄膜被提出来用于与提高工作效率，但该方法对于特殊目标样品的探测缺少灵活性。并且现有用于球状微透镜的介质微球多为二氧化硅、二氧化钛或钛酸钡等固体材料，这些固体材料的形状固定不变，由此所获得的光线聚焦特性单一，并且这些固体介质微球现所用的制备方法多为化学方法，流程较复杂。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种液滴微透镜混合溶液的制备方法，该制备方法所用材料少、流程简单、时间短，所制备出的液滴微透镜可根据需要灵活制作出液滴微透镜阵列、进行可控拉伸变形、进行多种实验样品的亚波长成像和荧光信号的增强。

本发明所采用的技术方案是，一种液滴微透镜混合溶液的制备方法，按照如下步骤进行：

步骤S1.1：室温下按照体积比1:9将不与水相溶的液滴溶液滴入去离子水中，获得由液滴溶液与水溶液组成的预溶液；

步骤S1.2：将步骤S1.1所制备的预溶液放置在超声震荡机中，以20~80KHz的频率震荡2~10min，使液滴溶液在去离子水中形成分散的小液滴；

步骤S1.3：将震荡后的溶液取出，即获得具有液滴微透镜的混合溶液。

进一步的，所述液滴溶液为1-溴代萘或聚苯醚或香柏油中任意一种。

一种液滴微透镜阵列的制备方法，按照如下步骤进行：

步骤S2.1：将载玻片放置在高速多光阱纳米光镊系统的载物架上，并将步骤S1.3所制备的液滴微透镜混合溶液滴至载玻片上；

步骤S2.2：调整捕获激光功率至0.05mW~0.6mW，放置一个由捕获激光束形成的光势阱，并将光势阱移动至靠近目标液滴微透镜，在光力的作用下，液滴微透镜被捕获至光势阱中心并随之移动；

步骤S2.3：重复步骤S2.2操作，捕获一定数量的液滴微透镜，并将其排列为有序的一维阵列，即可获得液滴微透镜阵列。

一种液滴微透镜可控形变的方法，按照如下步骤进行：

步骤S3.1：将两根拉锥光纤的锥部相对固定于光纤调节架上；

步骤S3.2：将步骤S1.3所制备的液滴微透镜混合溶液滴至载玻片上，再将载玻片放置于载物台上，通过光纤调节架将两个拉锥光纤的尖锥引入至液滴微透镜溶液中；

步骤S3.3：通过光纤调节架调节两个拉锥光纤的尖锥位置，使其对准目标液滴微透镜两侧，再缓慢触碰液滴微透镜，以构成连接；

步骤S3.4：通过光纤调节架调节两个拉锥光纤尖锥的相对距离，实现液滴微透镜可控形变。

进一步的，步骤S3.1中所述拉锥光纤直径为1μm、锥角长度为10μm、锥度为40°。

进一步的，步骤S3.4中所述两根拉锥光纤尖锥的相对距离大于液滴微透镜直径的1/2。