單光束光鑷系統(tǒng)&全息光鑷系統(tǒng)
概述
光的本質(zhì)是一種攜帶能量和動量的電磁波,當電磁波與物體發(fā)生相互作用時,其能量和動量均發(fā)生變化。當光與物質(zhì)發(fā)生相互作用時,通常會伴隨著動量的交換,而動量的交換就會表現(xiàn)為光與物體之間的相互作用力。 所謂光鑷就是利用光與物質(zhì)間動量傳遞的力學效應而形成的三維梯度光學勢阱。與傳統(tǒng)鑷子夾持物體時需與物體接觸并施加相對壓力的工作方式不同,光鑷是使物體受到光的梯度力束縛,然后通過移動光束來實現(xiàn)對的物體捕獲、遷移。 光鑷對粒子的捕獲過程,實際上是動量守恒原理的體現(xiàn)。簡單的說,光鑷就是用一束高度匯聚的激光形成的三維勢阱來俘獲,操縱控制微小粒子。自誕生以來,光鑷技術已經(jīng)實現(xiàn)微米尺度量級粒子的操縱控制;并且在光電教學實驗、生物醫(yī)學、膠體物理、原子物理等領域被廣泛應用。 系統(tǒng)工作原理 激光器發(fā)出的細激光束經(jīng)擴束系統(tǒng)擴束成粗激光束后入射到二向色鏡上;然后經(jīng)二向色鏡反射進入顯微物鏡,經(jīng)顯微物鏡聚焦后進入樣品池;樣品池放置于XYZ三維精密位移臺上,可實現(xiàn)樣品在X,Y,Z三軸方向上的精細位移;與此同時,下方的LED照明光源經(jīng)準直鏡準直,反射鏡反射后入射到二向色鏡上;照明光源透過二向色鏡并經(jīng)物鏡后聚焦到樣品池而實現(xiàn)對樣品的照明;最后被照明的樣品成像于CMOS相機模塊,通過CMOS相機可以觀測到激光與樣品,調(diào)節(jié)使之處于共焦;調(diào)試完成后,開啟激光、照明光源、CMOS相機及軟件,緩慢移動三維平移臺,便可實現(xiàn)和觀察光鑷的捕獲效果。 單光束光鑷系統(tǒng)產(chǎn)品 本光鑷系統(tǒng)可實現(xiàn)可見光波段,紅外波段微米級穩(wěn)定捕獲,在生物醫(yī)學、膠體物理、原子物理等領域被廣泛應用。 產(chǎn)品特點
全息光鑷 基于SLM全息光鑷通過計算機實時加載與轉換全息圖像,使得在物鏡焦區(qū)得到預期的光場,從而可對陣列中任意光阱的微粒進行獨立動態(tài)操控。本全息光鑷系統(tǒng),具體原理圖如下所示。 全息光鑷技術通過調(diào)制入射光波前可以產(chǎn)生具有特殊模式的光阱,如拉蓋爾高斯光束、貝塞爾光束和艾里光束等,此可以完成對微粒的旋轉、輸運與分選等功能操作。 應用領域 作為非侵入型的力學操控系統(tǒng),光鑷可以應用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎研究,包括細胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學參數(shù)的測量等等。也可以將光鑷與圖像識別結合,做到自動捕獲粒子和分揀;將光鑷與光學顯微鏡相結合,可以量化細胞、分子的動力學特性,在細胞生物學中有巨大的研究空間。
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