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专利号: 2019103963634
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:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有拉伸功能的多芯光纤细胞激光器,其特征是:该激光器为“光纤‑细胞”激光器系统,主要是由以下四个部分组成:(1)具有新型结构的多芯光纤,该光纤端被抛磨成旋转对称的双角度锥体圆台形,制备成双光阱光纤光镊;(2)微型光学谐振腔,腔内具有光学放大功能的增益介质;(3)可提供细胞捕获光动力的光源和增益介质激发光源;(4)细胞输出激光的探测光谱仪;

所述“光纤‑细胞”激光器系统中:捕获光束由标准单模光纤从捕获光源(2)引出,经由1×N耦合器(3)分为N路光,分别通过第二衰减器(4‑2)到第N衰减器(4‑N)以及多芯光纤分路器(8)后再分别进入多芯光纤(9)除中间芯外的其他纤芯中;激励光束由标准单模光纤从激励光源(1)引出,经过第一衰减器(4‑1)和三端环形器(5)进入多芯光纤分路器(8),然后进入多芯光纤(9)的中间纤芯中;样品池中装满细胞的液体并稳定在载物台(11)上,双光阱光纤光镊(10)在的样品池中,通过对两个光阱的调节实现多芯光纤探针对细胞捕获和拉伸形变操控;精密的位移操作过程通过图像放大系统(12),成像系统CCD(13)和计算机(14)组成的成像模块进行实时成像;与此同时,探测到的细胞激光信号通过三端环形器(5)进入光谱仪(7)接收;液体中的细胞通过被端光纤光镊(10)捕获,通过双光阱光纤光镊的多纤芯的捕获力联合操控,实现对细胞位置的调整和姿态的拉伸,使得中间纤芯所发射的激发光与微型光学谐振腔完成准确的对接,满足向微型光学谐振腔提供激发光源和输出待探测的谐振增强荧光信号的条件,从而自组装成为一个新型的“光纤‑细胞”激光器;在上述“光纤‑细胞”激光器的系统结构中,双光阱光镊起到对细胞进行光动力捕获和拉伸的作用;中间纤芯波导对被捕获的细胞提供了一个激发光,发出的激发光与细胞内的被拉伸后的微型光学谐振腔进行耦合,从而实现对微型光学谐振腔的谐振激发和激光信号的输出,完成对细胞内部胞液折射率微小变化等参量的传感与测量。

2.根据权利要求1所述的一种具有拉伸功能的多芯光纤细胞激光器,其特征是:所述的多芯光纤是具有线形分布的五芯光纤、具有三角形分布的七芯光纤或十三芯光纤,具有正方菱形分布的九芯光纤或者十三芯光纤、具有环形分布的十三芯光纤或者十七芯光纤中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种具有拉伸功能的多芯光纤细胞激光器,其特征是:所述的微型光学谐振腔的几何形状为中心对称体,具有弹性,受力易变形,而且内部含有某种增益介质。

4.根据权利要求1所述的一种具有拉伸功能的多芯光纤细胞激光器,其特征是:所述的微型光学谐振腔是某种球形单细胞、细胞内存在的某种生物粒子或置入细胞内的规则弹性球形粒子。

5.根据权利要求1所述的一种具有拉伸功能的多芯光纤细胞激光器,其特征是:所述的多芯光纤的多个纤芯形成的两个焦点形成两个光阱,微型光学谐振腔受力被拉伸,从球形变为椭球形。