[发明专利]一种基于介质多层膜捕获和操控金属微米颗粒的装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于介质多层膜捕获和操控金属微米颗粒的装置及方法，包括：物镜(1)、介质多层膜基底(2)和金微米颗粒(3)。环形的角向偏振激光束通过物镜聚焦，在离焦的多介质层膜表面形成一个环形的激光圈；介质多层膜表面存在表面布洛赫波模式，环形的激光圈会激发一个环形的二次表面布洛赫波源，环形的表面布洛赫波会向中心传播，形成一个表面聚焦场；在表面聚焦场中，金属微米颗粒会在光力作用下，被捕获到聚焦中心，通过移动介质多层膜基底，金属微米颗粒可以被操控移动到表面的其他位置；本发明实现对金属微米颗粒的捕获和操控。

主权项

1.一种基于介质多层膜捕获和操控金属微米颗粒的装置，其特征在于：包括物镜(1)、介质多层膜基底(2)、金属微米颗粒(3)、白光光源(8)、671nm激光光源(9)、第一透镜(10)、第二透镜(11)、第一锥形镜(12)、第二锥形镜(13)、偏振片(14)、涡旋半波片(15)、分束镜(16)、短通滤波片(17)、第三透镜(18)、探测器(19)，介质多层膜基底(2)包括载波片(4)、Si₃N₄层(5)、中间SiO₂层(6)和顶层SiO₂层(7)，载波片(4)为最底层，中间由Si₃N₄层(5)和中间SiO₂层(6)交替组成，最后一层Si₃N₄层(5)上面为顶层SiO₂层(7)，顶层SiO₂层(7)和中间SiO₂层(6)厚度不同；671nm的激光光源(9)所发的671nm激光经过由第一透镜(10)和第二透镜(11)组成的透镜组扩束，然后经过由第一锥形镜(12)和第二锥形镜(13)组成的锥形镜组形成环形光束，再经过偏振片(14)和涡旋半波片(15)变为角向偏振光，最后入射到物镜(1)；环形的角向偏振光经物镜(1)聚焦，在离焦的介质多层膜基底(2)的表面形成聚焦光场，利用聚焦光场来捕获和操控金属微米颗粒(3)；白光光源(8)是照明光源，白光从上方照射到介质多层膜基底(2)表面，然后由物镜(1)收集泄漏的光，收集的光被分束镜(16)反射通过短通滤波片(17)，短通滤波片(17)会把671nm的激光过滤掉，过滤后的光束经过第三透镜(18)，最后成像在探测器(19)上。