[发明专利]一种基于倏逝波的无损准确可重复捕获微球的方法和装置

权利要求书

1.一种基于倏逝波的无损准确可重复捕获微球的方法，其特征在于：薄基板上表面放置微球，微球上方设有光阱捕获区域，薄基板下方设有入射的激光，方法步骤如下：

S1、激光向薄基板底面照射，利用激光生成的倏逝波作用于薄基板底面，使得薄基板吸收激光产生热膨胀，对薄基板上的微球产生向上作用力，微球克服薄基板上表面的粘附力脱离薄基板上升；通过调节激光的光功率控制微球脱离薄基板的速度及最高上升位置，使得微球的最高上升位置位于光阱捕获区域，微球上升后进入光阱捕获区域，光阱捕获区域中竖直向上的光阱梯度力与微球所受的竖直向下的重力相平衡，实现微球在光阱捕获区域被捕获而稳定悬浮；

S2、待微球在光阱捕获区域的稳定悬浮结束后，关闭光阱捕获区域对微球的捕获，微球在重力作用下竖直落回到薄基板表面；

S3、重复上述步骤进行下一次倏逝波的处理控制，从而实现目标微球的无损准确可重复光悬浮；

所述的薄基板的厚度不大于倏逝波的穿透深度。

2.根据权利要求1所述的一种基于倏逝波的无损准确可重复捕获微球的方法，其特征在于：所述的薄基板上表面放置一个或多个目标微球。

3.一种实现权利要求1-2任一所述方法的光悬浮装置，其特征在于：

包括激光器（1）、光阑（2）、汇聚透镜（3）、柱状透镜（4）、薄基板（5）、光阱捕获区域（7）；薄基板（5）上放置微球（6），薄基板（5）上方设有光阱捕获区域（7），薄基板（5）下方的一侧设有激光器（1）、光阑（2）、汇聚透镜（3）和柱状透镜（4），激光器（1）出射激光依次经过光阑（2）、汇聚透镜（3）入射到柱状透镜（4）中，柱状透镜（4）的折射率大于薄基板（5）的折射率，在柱状透镜（4）里发生全内反射形成的倏逝波进入薄基板（5），将薄基板（5）上的微球（6）上脱离移动到光阱捕获区域（7）。

4.根据权利要求3所述的光悬浮装置，其特征在于：所述的柱状透镜（4）为半圆柱状透镜，半圆柱状透镜的平面柱面紧贴于薄基板（5）的底面。

5.根据权利要求3所述的光悬浮装置，其特征在于：通过调节的光阑（2）控制入射到薄基板（5）底面的倏逝波的大小。

6.根据权利要求3所述的光悬浮装置，其特征在于：所述的汇聚透镜（3）在光轴方向上移动，控制激光在柱状透镜（4）里的全反射的位置。

7.根据权利要求3所述的光悬浮装置，其特征在于：所述的薄基板（5）采用光学玻璃材料，所述的柱状透镜（5）采用折射系数大于薄基板（5）的光学玻璃材料。

8.根据权利要求3所述的光悬浮装置，其特征在于：所述的光阱捕获区域（7）是由两个同轴对射的光束形成。