光纤光镊技术及其微操纵系统

成果拥有单位：哈尔滨工程大学

成果简介：

光镊是一种利用三维梯度光场的辐射光压来俘获微小粒子的操作系统。在生命科学的研究中，几乎所有的单细胞操作中都可以用光镊替代传统的操作技术和方法。本项目受国家自然科学基金资助，通过特殊的多芯光纤的设计，获得多光束组合而成的三维梯度力阱，从而达到采用单根光纤中的多纤芯组合输出的交叉光束来俘获微小粒子并实现三维操纵的目的。鉴于这种方法所实现的微小粒子俘获是由于多光束交叉组合形成的光束而实现的，我们形象地称其为“微光手”。同时，拟通过对多光束中每个光束的光功率进行调整和控制，如同调整手抓物体时的每个手指的指力一样，达到对单光纤所俘获的粒子在实现三维操纵的同时，还可以完成姿态调整与控制的目的。光镊的发明带来了生物个体微处理操作的革命性进步，而更加灵巧精巧的多芯光纤微光手必将发挥其先进的优势。通过本项目的深入研究，解决光纤光镊技术的仪器化的关键技术，推进微操纵系统的仪器化进程，对于促进我国在活体细胞的研究具有十分重要的意义。

拥有自主知识产权，专利“抛物线形微结构单光纤光镊的熔拉制作方法(ZL200610151087.8)”、“用来俘获微小粒子的双芯单光纤光镊及其制作方法(ZL200710144491.7)”、“小芯径超高数值孔径锥体光纤光镊及其制作方法(ZL200710072626.3)”、“毛细管光纤光镊及其制作方法(ZL200810136912.6)”、“基于同轴双波导结构的吞吐式光纤光镊及制备方法(ZL201010215424.1)”、“基于同轴双波导结构的吞吐式光纤光镊及动力学控制方法(ZL201010215348.4)”。