[发明专利]一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统

说明书

本发明提供了一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统，包括纤芯、纤芯端部、微米棒，纤芯端部固定连接在纤芯的端面上，纤芯端部具有倾斜表面，微米棒固定在倾斜表面上，微米棒的方向与倾斜表面的法线方向垂直，微米棒在由纤芯轴向和倾斜表面法线构成的平面内，微米棒延伸出倾斜表面。应用时，在纤芯内通入脉冲激光，从而使得微米棒摆动。本发明具有脉冲激光的能量和微米棒动能的转化效率高的优点，在微纳机械、光能机械能转换等领域具有良好的应用价值。

技术领域

本发明涉及光驱动微马达技术领域，具体涉及一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统。

背景技术

微马达系统在微纳机械、临床医学、环境治理等领域具有广泛的应用。在现有微马达中，外界驱动能量与微马达机械能之间的转化效率低，限制了微马达的应用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统，包括纤芯、纤芯端部、微米棒，纤芯端部固定连接在纤芯的端面上，纤芯端部具有倾斜表面，微米棒固定在倾斜表面上，微米棒的方向与倾斜表面的法线方向垂直，微米棒在由纤芯轴向和倾斜表面法线构成的平面内，微米棒延伸出倾斜表面。

更进一步地，纤芯为微纳光纤的纤芯。

更进一步地，微米棒的材料为金或银。

更进一步地，倾斜表面的法线方向与纤芯轴向的夹角大于30度。

更进一步地，周期为方形周期。

更进一步地，在微米棒和纤芯的轴向所在的平面内，微米棒覆盖全部倾斜表面。

更进一步地，纤芯端部为锥形。

更进一步地，纤芯端部为斜面形。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统，包括纤芯、纤芯端部、微米棒，纤芯端部固定连接在纤芯的端面上，纤芯端部具有倾斜表面，微米棒固定在倾斜表面上，微米棒的方向与倾斜表面的法线方向垂直，微米棒在由纤芯轴向和倾斜表面法线构成的平面内，微米棒延伸出倾斜表面。应用时，在纤芯内通入脉冲激光，脉冲激光传播到纤芯端部，耦合到微米棒与倾斜表面接触一侧表面上的能量多、耦合到微米棒另外一侧的能量少，因此，主要在微米棒与倾斜表面接触一侧表面上产生倏逝波，倏逝波沿微米棒与倾斜表面接触一侧表面传播，微米棒与倾斜表面接触一侧表面吸收倏逝波的能量产生热多，而微米棒另外一侧产生的热少，在微米棒两侧形成温度梯度，从而产生光热力，从而使得微米棒摆动。本发明应用纤芯端部的倾斜表面将脉冲激光的能量耦合到微米棒上，耦合效率高，脉冲激光的能量和微米棒动能的转化效率高，在微纳机械、光能机械能转换等领域具有良好的应用价值。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统的示意图。

图2是又一种基于微纳光纤的光驱动微米棒马达系统的示意图。

图中：1、纤芯；2、纤芯端部；3、微米棒。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1