[发明专利]基于新型杂化光镊的软物质综合测量装置

权利要求书

1.一种基于新型杂化光镊的软物质综合测量装置，其构成包括激光器(1)、第一平凸透镜(2)、第二平凸透镜(3)、第一可翻转反射镜(4)、第二可翻转反射镜(5)、反射镜(6)、液晶空间光调制器(7)、第三平凸透镜(8)、第四平凸透镜(9)、显微镜成像管镜(10)、第一双色镜(11)、高数值孔径显微镜物镜(12)、二维电动平台(13)、卤素灯(14)、第二双色镜(15)、双凸透镜(16)、位置敏感探测器(17)、快速相机(18)和计算机(19)，其特征在于：

所述的全息光镊光路由激光器(1)、第一平凸透镜(2)、第二平凸透镜(3)、反射镜(6)、第三平凸透镜(8)、第四平凸透镜(9)、第一双色镜(11)以及显微镜物镜(12)构成；所述的第一双色镜(11)置于自行设计的带燕尾槽滑动导轨的固定架上，再加载到显微镜的主体部分；该自行设计的带燕尾槽滑动块的固定架为如下三部分构成：燕尾槽滑块、固定架和反射片固定块，其中燕尾槽滑块通过两个螺丝从支撑架的底部与支撑架相连，双色镜固定块放入支撑架内的凹陷部分；

所述的单光镊光路由激光器(1)、第一平凸透镜(2)、第二平凸透镜(3)、第一可翻转反射镜(4)、第二可翻转反射镜(5)、第三平凸透镜(8)、第四平凸透镜(9)、第一双色镜(11)以及显微镜物镜(12)构成；

样品池放在二维电动平台(13)上，在计算机(19)控制下，样品池随着二维电动平台(13)进行移动；所述计算机(19)的输入端通过信号线分别与所述的二维电动平台(13)、空间光调制器(7)、位置敏感探测器(17)以及快速相机(18)相连；所述计算机(19)实时计算设定的全息相位图并通过计算机图形卡以及DVI信号线将相位图实时地加载到液晶空间光调制器(7)上；所述计算机(19)可以通过信号采集和测量系统采集并存储位置敏感探测器(17)以及快速相机(18)所产生的时序信号和图像序列。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型杂化光镊的软物质综合测量装置，其特征在于：所述全息光镊和高精度单光镊的切换是通过第一可翻转反射镜(4)、第二可翻转反射镜(5)的同时翻转来实现的，其中第一可翻转反射镜(4)和第二可翻转反射镜(5)分别固定于两个可翻转的镜框上；当第一可翻转反射镜(4)和第二可翻转反射镜(5)两个可翻转反射镜位于光路中时，该装置工作在高精度的单光镊模式；当第一可翻转反射镜(4)和第二可翻转反射镜(5)两个可翻转反射镜同时切换到一侧，本发明装置工作在全息光镊模式；其中激光器(1)、由第一平凸透镜(2)和第二平凸透镜(3)组成的第一望远镜、由第三平凸透镜(8)和第四平凸透镜(9)组成的第二望远镜为全息光镊和高精度单光镊的公用部分。

3.根据权利要求1和2所述的一种基于新型杂化光镊的软物质综合测量装置，其特征在于：采用机械爬升装置将光束高度提升到与显微镜耦合高度相匹配；第二个望远镜(8、9)的两个平凸透镜分别位于光路爬升架的两侧；单光镊采用在线标定，所用激光器具有很高的指向稳定性和功率稳定性，对探测器响应以及光阱刚度的标定在数秒内完成。

4.根据权利要求1所述的一种基于新型杂化光镊的软物质综合测量装置，其特征在于：绕开商用显微镜的成像管镜搭建光镊，采用自行设计的光路耦合装置将激光束引进商用显微镜；该光路耦合装置加载在显微镜荧光转盘处，与原有的荧光转盘公用一个耦合槽；所述的软物质综合测量装置与原有的荧光装置可以切换使用；当使用原有的荧光装置时，采用显微镜配带的荧光转盘。