一种微液滴传感装置及其用于折射率测量的方法

    公开(公告)号:CN106053389A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610352472.2

    申请日:2016-05-25

    CPC classification number: G01N21/41 G01K11/32 G01N21/552

    Abstract: 本发明提供的是一种微液滴传感装置及其用于折射率测量的方法。单模光纤经过拉锥形成一锥区,单模光纤两端分别连接宽谱光源和光谱仪,锥区放置在环境液体中,环形芯光纤光镊控制一个微液滴靠近锥区;宽谱光源发出的光在单模光纤中传输,经过锥区时以倏逝场的方式从锥区耦合到微液滴中并产生回音壁模式共振,在共振波长处透射光强急剧减小形成共振谷,用光谱仪收集透射光进行光谱分析。本发明利用环形芯光纤光镊稳定控制微液滴使其形成完美的球腔,解决了固体球回音壁传感器由于固体球表面不光滑以及缺损导致无法形成回音壁共振的问题,同时微液滴对环境的变化更为敏感。本发明在环境监测方面有广泛的应用。

    一种纳米金粒子传感器及其制作方法

    公开(公告)号:CN103630515B

    公开(公告)日:2015-09-30

    申请号:CN201310689966.6

    申请日:2013-12-17

    Abstract: 本发明提供的是一种纳米金粒子传感器及其制备方法。多芯光纤的端面呈锥台结构,锥台表面镀有全反射膜,镀有全反射膜的光纤端面上固定有规律排布的纳米金粒子,在多芯光纤的一个纤芯中注入激发光,激发光在锥台镀膜处被反射至光纤端面处、并在光纤端面发生全内反射,产生的倏逝场激发纳米金粒子的局域表面等离子体共振效应,反射光通过与注入激发光的纤芯对称德纤芯收集,通过反射光光谱感知外界物质物理量的变化。本发明将多芯光纤、近场光镊自组装技术与纳米金粒子局域表面等离子体共振效应相结合,利用多芯光纤构成的近场光镊能够对纳米金粒子捕获,使得纳米金粒子按照捕获区域分布规律进行光学自组装规则排布,结构简单、体积更小、重复性高。

    一种光纤微流体驱动装置及驱动方法

    公开(公告)号:CN104675808A

    公开(公告)日:2015-06-03

    申请号:CN201510102507.2

    申请日:2015-03-09

    Abstract: 本发明属于微流体控制领域,特别涉及一种光纤微流体驱动装置及驱动方法。光纤微流体驱动装置,包括微型水槽1、石英微管2、微流体3、光纤4、光源5、吸收流体6,光纤与石英微管嵌入微型水槽中并置于微型水槽两侧,从光源发出的光经过光纤入射在微型水槽中使得槽中的吸收流体产生热对流运动,热对流运动在石英微管管口处产生负压,使石英微管中的微流体产生向微型水槽内的流动。本发明使用石英微管作为微流体通道,石英微管的结构参数可以如拉制光纤的方法拉制,能够灵活控制微流体通道的大小、结构,且技术成熟、制作简单、成本低。

    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

    公开(公告)号:CN101950049B

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201010215348.4

    申请日:2010-07-02

    Inventor: 苑立波 张羽 杨军

    Abstract: 本发明提供的是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。主要由同轴双波导微结构光纤[1]、波长可调LD光源[2]和标准单模单芯光纤[3]构成,其特征是:同轴双波导微结构光纤[1]通过熔融拉椎的方式与标准单模单芯光纤[3]耦合连接,标准单模单芯光纤[3]的另一侧与波长可调LD光源[2]连接,同轴双波导微结构光纤[1]的另一端进行精细研磨成圆锥体形状[103]。利用同轴双波导光纤对微粒进行操控,通过调节改变光源波长,可实现稳定捕获粒子的吞吐、发射,甚至吸回;同时,基于同轴双波导结构的吞吐式光镊对微粒的捕获更加灵活、准确,具备可调节性,大大提高了光纤光镊技术的实用性。

    基于阵列芯光纤的轴向阵列光镊及光动力控制方法

    公开(公告)号:CN101893736B

    公开(公告)日:2012-06-06

    申请号:CN201010197406.5

    申请日:2010-06-11

    Inventor: 苑立波 张羽 杨军

    Abstract: 本发明提供的是基于阵列芯光纤的轴向阵列光镊及光动力控制方法。激光光源与标准单模光纤的一端连接,标准单模光纤的另一端与阵列芯光纤之间熔融拉椎耦合连接形成第一熔融拉椎耦合位置,与标准单模光纤连接后的阵列芯光纤缠绕在压电陶瓷驱动装置上,经过压电陶瓷装置的阵列芯光纤再次经过热熔融拉椎操作形成第二熔融拉椎耦合位置,阵列芯光纤的末端经精细研磨的加工方式制备成圆锥形状。本发明在节约物理空间的同时,可大幅降低系统输入光功率,以减小对待捕获粒子的伤害;对微粒的捕获更加灵活、准确,具备可调节性;可以在光纤端形成轴向分布的系列光学势阱,将捕获的粒子排列成一系列间距固定的空间位置,实现微小粒子的显微精细操作。

    光学微手及其光指力的动力控制方法

    公开(公告)号:CN101893735B

    公开(公告)日:2012-05-09

    申请号:CN201010197583.3

    申请日:2010-06-11

    Abstract: 本发明提供的是一种光学微手及其光指力的动力控制方法。将普通标准单模光纤一端与光纤光源连接,普通标准单模光纤另一端通过熔融拉锥的方式与中空三芯保偏光纤连接,中空三芯保偏光纤的另一端经精细研磨制备成锥体结构,中空三芯保偏光纤的外壁和内壁均设置金属电极,并电极分别引出连接至高压电源两极,三芯保偏光纤内壁的金属电极连接高压电源,三芯保偏光纤外壁的金属电极接地,通过调节电源电压来调节光波导纤芯的折射率,改变光波导纤芯中传输光束的相位,进而改变其出射光场分布,最终实现光阱力的动力学控制。本发明减少了对待捕获微粒的伤害;极大的提高了光纤光学微手系统的显微操作的主观能动性和操控灵活性。

    基于同轴双波导结构的吞吐式光纤光镊及制备方法

    公开(公告)号:CN101907743B

    公开(公告)日:2012-03-14

    申请号:CN201010215424.1

    申请日:2010-07-02

    Inventor: 苑立波 张羽 杨军

    Abstract: 本发明提供的是基于同轴双波导结构的吞吐式光纤光镊及制备方法。主要由同轴双波导微结构光纤[1]、输出波长为λ1的LD光源[2]、输出波长为λ2的LD光源[3]、波分复用装置[4]和标准单模光纤[5]组成;光源[2]和光源[3]的输出端与波分复用装置[4]的两输入端连接,波分复用装置[4]的输出端与同轴双波导光纤[1]耦合连接,同轴双波导光纤[1]的另一端经精细研磨制备成锥体结构。本发明主要优点在于利用同轴双波导光纤对微粒进行操控,通过调节改变光源光功率,可实现稳定捕获粒子的吞吐、发射,甚至吸回;同时,对微粒的捕获更加灵活、准确,具备可调节性,大大提高了光纤光镊技术的实用性。

    基于光镊技术的具有环形波导结构的毛细管玻璃微电极

    公开(公告)号:CN101382620B

    公开(公告)日:2010-12-01

    申请号:CN200810137356.4

    申请日:2008-10-17

    Abstract: 本发明是基于光镊技术的具有环形波导结构的毛细管玻璃微电极。固定电极置于与普通光纤耦合连接的具有环形波导结构的侧抛毛细管内并设置于电极主体内,活动电极置于具有环形波导结构的拉锥后的毛细管内并固定在电极主体的前端并与固定电极对接,固定电极与活动电极的对接处之间的电极主体上设置有吸吮管,与普通光纤耦合连接的具有环形波导结构的侧抛毛细管的侧壁上通过毛细管光纤与普通光纤耦合连接装置连接普通光纤跳线。本发明是通过带有环形波导层的玻璃毛细管,实现了光镊技术与膜片钳技术的有机结合与集成,扩大并增强了光镊技术与膜片钳技术的功能,将两种高精度的生物微操纵仪器设备集于一体,扩展了系统的功能,提高了系统的性价比。

    基于阵列芯光纤的轴向阵列光镊及光动力控制方法

    公开(公告)号:CN101893736A

    公开(公告)日:2010-11-24

    申请号:CN201010197406.5

    申请日:2010-06-11

    Inventor: 苑立波 张羽 杨军

    Abstract: 本发明提供的是基于阵列芯光纤的轴向阵列光镊及光动力控制方法。激光光源与标准单模光纤的一端连接,标准单模光纤的另一端与阵列芯光纤之间熔融拉椎耦合连接形成第一熔融拉椎耦合位置,与标准单模光纤连接后的阵列芯光纤缠绕在压电陶瓷驱动装置上,经过压电陶瓷装置的阵列芯光纤再次经过热熔融拉椎操作形成第二熔融拉椎耦合位置,阵列芯光纤的末端经精细研磨的加工方式制备成圆锥形状。本发明在节约物理空间的同时,可大幅降低系统输入光功率,以减小对待捕获粒子的伤害;对微粒的捕获更加灵活、准确,具备可调节性;可以在光纤端形成轴向分布的系列光学势阱,将捕获的粒子排列成一系列间距固定的空间位置,实现微小粒子的显微精细操作。

    孪生阵列Michelson光纤白光干涉应变仪

    公开(公告)号:CN101329168A

    公开(公告)日:2008-12-24

    申请号:CN200810136820.8

    申请日:2008-07-30

    Inventor: 苑立波 杨军 张羽

    Abstract: 本发明提供的是一种孪生阵列Michelson光纤白光干涉应变仪由宽谱光源、光探测器、耦合器、单模连接光纤、光学衰减器、光学延迟线和孪生光纤传感器组成的传感阵列构成;其中由宽谱光源发出的宽谱光经由耦合器分光后,一束经由光学衰减器送入一臂光纤传感器组成的阵列,另一束经由光学延迟线送入另一臂光纤传感器组成的阵列,两臂返回的光信号再经由耦合器送入光探测器进行检测分析。本发明的特点是:可实现应变与温度的同时测量,利用温度补偿技术,减小了温度对测量的影响,同时简化系统复杂程度,降低测试费用,保证测试的实时性,提高测量的可靠性;结构简单,容易实现;成本价格低廉,容易获得。

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