[发明专利]一种光悬浮式微球的起支方法及装置

摘要

本发明公开了一种光悬浮式微球的起支方法及装置，可用于光阱加速度计微球的快速起支。本装置利用电磁碰撞的方法能够轻易获取微球脱离基片表面所需的巨大加速度，碰撞的可重复性强，可实现微球的快速脱离和悬浮。本装置利用单光束光阱与对接光纤的耦合光功率的变化量作为微球是否悬浮成功的有效判据。本发明的优点在于利用简单的电磁装置快速、可重复地实现微球的光悬浮，无需传统的显微成像结构和昂贵的压电振动器件，微球悬浮的可控性和重复性高。

主权项

1.一种光悬浮式微球的起支方法，其特征在于，利用电磁碰撞实现微球脱离和悬浮，以单光束光阱与对接光纤的耦合光功率的变化量来判断微球是否悬浮成功；控制器发送指令给电磁铁组，驱动电磁铁组内的两块电磁铁交替工作，带动光阱传感基片在两块电磁铁之间往返运动，并在电磁铁表面发生碰撞；碰撞瞬间微球获得加速度，克服自身与基片表面的黏附力并脱离基片表面；每次碰撞过程中，脱离基片表面的微球部分经过竖直向上的单光束光阱的有效捕获区域，进入有效捕获区域的微球在自身重力与光阱力的平衡下实现悬浮；前置探测器通过分束器实时监测单光束光阱的光功率，后置探测器实时监测对接光纤的耦合光强，前置探测器和后置探测器分别将各自光功率信号输出给控制器，控制器实时对比两个光功率信号的大小；当光阱捕获区域存在悬浮的微球时，出射光的耦合量减小，后置探测器示数发生变化，反馈到控制器，控制器发送指令及时切断电磁铁的电源，光阱传感基片静止，微球被单光束光阱稳定悬浮。