一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115657213A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211308251.7G02B6/255(2006.01)(22)申请日2022.10.25(71)申请人广州市南沙区北科光子感知技术研究院地址511400广东省广州市南沙区望江二街4号601房之03室申请人北京信息科技大学(72)发明人李红周雅妮祝连庆何巍张东亮夏嘉斌(74)专利代理机构北京恒律知识产权代理有限公司11416专利代理师庞立岩(51)Int.Cl.G02B6/26(2006.01)G02B6/32(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针，包括：悬挂芯探针光纤，所述悬挂芯探针光纤的一端连接光纤光源，另一端形成一个尖端结构；所述悬挂芯探针光纤内具有一个微通道，并且在所述悬挂芯探针光纤内至少包括一根光纤芯；所述尖端结构具有一个平端面，所述微通道和所述光纤芯延伸至所述平端面，当所述光纤光源发出的出射光经所述悬挂芯探针光纤，在所述尖端结构的平端面汇聚形成光学势阱。本发明悬挂芯探针光纤保留了微通道，利用悬挂芯探针光纤的光纤芯与微通道集成的特点同时实现对微粒的捕获与输运两种功能。CN115657213ACN115657213A权利要求书1/1页1.一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针，其特征在于，所述光纤光镊探针包括：悬挂芯探针光纤，所述悬挂芯探针光纤的一端连接光纤光源，另一端形成一个尖端结构；所述悬挂芯探针光纤内具有一个微通道，并且在所述悬挂芯探针光纤内至少包括一根光纤芯；所述尖端结构具有一个平端面，所述微通道和所述光纤芯延伸至所述平端面，当所述光纤光源发出的出射光经所述悬挂芯探针光纤，在所述尖端结构的平端面汇聚形成光学势阱。2.根据权利要求1所述的光纤光镊探针，其特征在于，所述悬挂芯探针光纤采用具有两根光纤芯、一个微通道的单孔双芯偏芯悬挂芯光纤制备。3.根据权利要求1所述的光纤光镊探针，其特征在于，所述悬挂芯探针光纤采用单孔双芯悬挂芯光纤制备。4.根据权利要求1所述的光纤光镊探针，其特征在于，所述悬挂芯探针光纤采用具有两根纤芯、两个微通道的双芯双孔光纤制备。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光纤光源为输出波长为980nm的光纤光源；所述光纤光源通过波长为980nm的单模光纤与所述悬挂芯探针光纤连接，其中，所述单模光纤与所述悬挂芯探针光纤焊接。6.一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：选取一段悬挂芯光纤，将所述悬挂芯光纤的一段涂覆层剥除，对剥除的部位清洗得到裸光纤；将所述裸光纤置于加热装置的V型槽内，通过第一马达和第二马达固定所述裸光纤；加热装置对所述裸光纤的中部加热软化，同时向所述裸光纤的微通道内通气压，第一马达和第二马达向相反方向移动拉拔所述裸光纤，直至所述裸光纤变细、断裂，形成悬挂芯探针光纤；所述悬挂芯探针光纤被拉拔变细的一端形成一个尖端结构，所述悬挂芯探针光纤的另一端与光纤光源连接。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，采用无尘纸与无水乙醇溶液对所述悬挂芯光纤剥除的部位清洗。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，采用氢氧火加热装置、电火弧加热装置、电热陶瓷加热装置、石墨加热装置或者大功率激光加热装置的一种，对所述裸光纤的中部加热软化。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述光纤光源为输出波长为980nm的光纤光源；所述光纤光源通过波长为980nm的单模光纤与所述悬挂芯探针光纤连接，其中，所述单模光纤与所述悬挂芯探针光纤焊接。2CN115657213A说明书1/5页一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及光纤检测技术领域，特别是涉及一种基于悬挂芯光纤的光纤光镊探针及其制备方法。背景技术[0002]1986年，Ashkin开创性地利用一束高度聚焦的光束在水溶液中实现了对微粒的三维稳定捕获，提出了光镊这一概念。由于可以三维控制微小物体，光镊技术在粒子筛选、显微加工、微流控制等领域应用广泛，对活体物质也能实现的无损伤操纵更是使光镊在生命科学领域拥有天然的巨大优势。随着研究的逐渐深入，光镊技术由最初的传统单光束光镊逐渐发展到拥有多光束光镊、扫描全息光镊、近场光镊、光纤光镊、特殊光束光镊等，促进了若干交叉领域的快速发展。[0003]光镊是利用光场强度分布形成的梯度力和光散射力相互作用将微粒稳定捕获在光场最强处，实现对微粒的精密操控的一种技术。随着光镊技术与光纤研究的发展，研究人员逐渐发现，传统光镊是利用高数值孔径的物镜对线偏振高斯激光束进行聚焦来形成