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专利号: 2019103913419
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的装置主要由输入光纤(1)和一段融嵌芯毛细管光纤(2)组成,其中输入光纤(1)由包层(101)和纤芯(102)组成,融嵌芯毛细管光纤(2)由包层(201)、纤芯(202)和中空毛细管(203)构成,融嵌芯毛细管光纤(2)的一端与输入光纤(1)熔融焊接在一起,而融嵌芯毛细管光纤(2)的另一纤端通过热扩散处理后,在热扩散区域纤芯(202)中的掺杂离子发生热扩散形成热扩散纤芯(3),同时在融嵌芯毛细管光纤(2)的一侧开有一微孔(4),使得微孔(4)与中空毛细管(203)相连形成微流通道;一方面,中空毛细管(203)可以通过微流通道储存大量微小粒子(5),另一方面,当输入光纤(1)把输入光(6)注入到融嵌芯毛细管光纤(2)后,在纤芯(202)中传输的传导光(7)会在中空毛细管(203)的内表面形成倏逝场(8);这样,储存在中空毛细管(203)中的微小粒子(5)会被倏逝场( 8) 提供的梯度力(9)稳定的横向捕获,并在倏逝场(8)提供的辐射压力(10)作用沿着中空毛细管(203)内表面向光波传输方向移动,实现微小粒子的输运功能。

2.根据权利要求1所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的融嵌芯毛细管光纤的制备步骤为:在纯石英包层预制棒中加工多个小孔,然后嵌入纤芯预制棒插件,形成融嵌芯毛细管光纤预制棒;接着将制备好的融嵌芯毛细管光纤预制棒放置在光纤拉丝塔上,并固定在预制棒夹具上,融嵌芯毛细管光纤预制棒经过加热炉加热熔融并在垂直牵引力的作用下拉丝,最终拉制成包层含有多个空气孔的融嵌芯毛细管光纤。

3.根据权利要求1所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的融嵌芯毛细管光纤纤芯的数量为:一个、两个或多个。

4.根据权利要求1所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的融嵌芯毛细管光纤中空毛细管的数量为:一个、两个或多个。

5.根据权利要求1所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的融嵌芯毛细管光纤纤芯的形状是圆形、椭圆形、拱形、矩形或其他多边形的一种。

6.根据权利要求1所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:在融嵌芯毛细管光纤的任何一处或者多处实施热扩散形成热扩散纤芯。

7.根据权利要求3所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的融嵌芯毛细管光纤的多个纤芯的分布为:环绕中空毛细管呈圆形分布、三角形分布、四边形分布或其他多边形分布。

8.根据权利要求1‑7任意一项所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:所述的融嵌芯毛细管光纤的纤芯的分布为:平行于中空毛细管或围绕中空毛细管呈螺旋状。

9.根据权利要求1所述的基于热扩散融嵌芯毛细管光纤微小粒子输运装置,其特征是:通过调整输入光的光强、通光时间、热扩散程度与位置来优化对微小粒子的输运能力。