[发明专利]一种光镊系统的可控旋转操作装置及方法

摘要

本发明涉及一种光镊系统的可控旋转操作装置，包括光镊生成模块、偏振态控制模块、偏振态检测模块、样品台、照明和成像模块，其特征是，线性偏振态高斯激光束经高数值孔径物镜聚焦，在样品台附近形成光阱并稳定捕获二元异质球；偏振态控制模块用以调节激光偏振态方位角，从而操控被捕获粒子绕光轴同步旋转。偏振态检测模块用以在整个旋转操作中解算光阱处的激光偏振态，被控二元异质球的位置和取向由照明和成像模块实时记录保存。并给出利用所述的装置实现的操作步骤。本发明装置简单，操作方便，不仅可以控制二元异质球连续不停旋转，也可以随时控制其停止旋转，稳定在任意取向。

主权项

1.一种光镊系统的可控旋转操作装置，包括光镊生成模块、偏振态控制模块、偏振态检测模块、样品台、照明和成像模块，其特征是，线性偏振态高斯激光束经高数值孔径物镜聚焦，在样品台附近形成光阱并稳定捕获二元异质球；偏振态控制模块用以调节激光偏振态方位角，从而操控被捕获粒子绕光轴同步旋转。偏振态检测模块用以在整个旋转操作中解算光阱处的激光偏振态，被控二元异质球的位置和取向由照明和成像模块实时记录保存。其中，光镊生成模块包括线偏振激光器、激光准直扩束装置和高数值孔径物镜，所述线偏振激光器出射光的线偏振高斯激光光束经准直扩束后，被高数值孔径物镜聚焦，在样品台附近形成线偏振高斯光阱，并稳定捕获二元异质球；偏振态控制模块，包括电动马达控制的线性半波片，半波片安装在旋转台上，位于形成光阱的高数值孔径物镜之前，经半波片进入物镜的激光偏振态方向与半波片同步旋转，激光偏振态旋转方向与半波片旋转方向一致，旋转角度和旋转速度为半波片的二倍；所述的二元异质球，其直径在微米尺度，由两种不同材质的半球组合而成，这两种材质需透光，且折射率不相等。