基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置及其应用
申请人信息
- 申请人:之江实验室
- 申请人地址:311121 浙江省杭州市余杭区中泰街道科创大道之江实验室
- 发明人: 之江实验室
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置及其应用 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410114953.4 |
| 申请日 | 2024/1/29 |
| 公告号 | CN117647470A |
| 公开日 | 2024/3/5 |
| IPC主分类号 | G01N15/02 |
| 权利人 | 之江实验室 |
| 发明人 | 应倩雯; 张宏亮; 李翠红; 王金川; 陈志明; 何朝雄; 胡慧珠 |
| 地址 | 浙江省杭州市余杭区中泰街道科创大道之江实验室 |
摘要文本
本发明公开了一种基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置及其应用。由颗粒投送装置和悬浮光镊部分分别投送单个纳米颗粒至捕获腔并悬浮捕获；由背景场输入调制部分将具有平面波性质的光束入射至被捕获颗粒以产生散射；通过远场成像部分和固定角度光电信号探测器分别接收和测量固定角度的散射场远场；通过散射场远场分布计算部分获得散射场远场分布。本发明使用悬浮光镊技术，能够避免颗粒受到采样衬底的影响；基于互易定理，调制背景场的入射方向并固定角度测量散射场远场，来代替传统方法改变散射场远场接收角度的过程。本发明使散射场远场的测量更便捷，方向角测量范围为[0, 2π]，仰角测量范围为[0, π/2)，适用于识别被捕获的单个纳米颗粒形状。
专利主权项内容
1.一种基于悬浮光镊和互易定理测量散射场远场的装置，其特征在于，包括颗粒投送装置、悬浮光镊部分和散射探测部分；所述散射探测部分包括背景场输入调制部分、远场成像部分、固定角度光电信号探测器和散射场远场分布计算部分；所述颗粒投送装置用于采集、投送待测单个纳米颗粒至捕获腔；所述悬浮光镊部分用于在捕获腔内形成光阱以捕获待测单个纳米颗粒，使其悬浮；所述背景场输入调制部分用于将具有平面波性质的光束入射至待测颗粒并产生散射，使用数值孔径大于1的油镜并覆盖玻片，构造出射到待测颗粒处的背景场仰角调制范围为[0, π/2)，方向角调制范围为[0, 2π]；所述远场成像部分用于接收固定角度的待测颗粒散射场远场；所述固定角度光电信号探测器用于测量远场成像部分接收的散射场远场强度；所述散射场远场分布计算部分，用于基于互易定理将调制背景场入射方向和固定角度光电信号探测器测量的光电信号，转换为探测器方向入射背景场时不同角度的散射场远场信号，散射场仰角测量范围为[0, π/2)，方向角测量范围为[0, 2π]。 来自