李彦:基于中空环形芯光纤的单光纤光镊技术研究论文

李彦:基于中空环形芯光纤的单光纤光镊技术研究论文

本文主要研究内容

作者李彦(2019)在《基于中空环形芯光纤的单光纤光镊技术研究》一文中研究指出:光镊是操纵包括活体细胞在内的微小物体的强大工具。与传统的透镜式光镊相比,光纤光镊具有结构简单、成本低、操作方便等优点。近年来,基于光纤的光镊已经实现了粒子的捕获、移动、旋转和输运,这些技术被广泛应用在细胞分析、疾病诊断、药物递送等过程中。灵活地操纵流体中的细胞,并进一步将其输送到指定位置的能力已被证明是至关重要的。因此,迫切需要一种便于细胞操作和无菌传输的便携式方案。本文研究一种基于中空环形芯光纤的单光纤光镊,完成对酵母菌和聚苯乙烯小球的捕获和操纵,并利用集成到光纤内部的微流通道实现了被捕获粒子的无菌输运,适用于稀有活细胞的选择性操纵和输运,对医学测试和细胞分析具有重要意义。其光纤光镊探针可植入微流体平台,为可不受衬底上传输路径限制的可选的光流控技术提供解决方案,同时降低制造难度和成本。本文对光镊技术的背景意义、发展历程以及研究现状进行了简要回顾和总结。着重梳理光纤光镊的发展及现状,包括多光纤光镊,单光纤光镊和新型光纤光镊。对基于光辐射压光镊的机理进行剖析,并分析了环形芯光纤的传输特性。根据中空环形芯光纤的结构参数,对环形波导进行了模式分析,设计了基于中空环形芯光纤光镊探针,并对光纤光镊探针的出射光场进行了仿真和分析。最后利用基于有限元法的光阱力计算方法,得到了轴向光阱力和横向光阱力的分布情况,并详细讨论了在光纤光镊探针捕获范围内微球的折射率和直径对光阱力的影响。本文设计了基于中空环形芯光纤的单光纤光镊,制作并搭建了单光纤光镊实验系统。在实验中,完成对酵母菌和不同大小的聚苯乙烯小球的三维捕获及操纵。连通光纤内通道和注射器后,利用微型注射泵控制流体速度和方向,对作用在被捕获微粒上的液体粘滞力实现调节和控制。调节激光功率控制光阱力的大小。通过调节激光功率和流速,实现了聚苯乙烯小球的输运。同时,利用光纤微流通道实现了将聚苯乙烯小球从原液体环境中无菌转运到新的液体环境中,这可应用到稀有少量细胞的分类中,拓宽光纤光镊的应用领域。

Abstract

guang nie shi cao zong bao gua huo ti xi bao zai nei de wei xiao wu ti de jiang da gong ju 。yu chuan tong de tou jing shi guang nie xiang bi ,guang qian guang nie ju you jie gou jian chan 、cheng ben di 、cao zuo fang bian deng you dian 。jin nian lai ,ji yu guang qian de guang nie yi jing shi xian le li zi de bu huo 、yi dong 、xuan zhuai he shu yun ,zhe xie ji shu bei an fan ying yong zai xi bao fen xi 、ji bing zhen duan 、yao wu di song deng guo cheng zhong 。ling huo de cao zong liu ti zhong de xi bao ,bing jin yi bu jiang ji shu song dao zhi ding wei zhi de neng li yi bei zheng ming shi zhi guan chong yao de 。yin ci ,pai qie xu yao yi chong bian yu xi bao cao zuo he mo jun chuan shu de bian xie shi fang an 。ben wen yan jiu yi chong ji yu zhong kong huan xing xin guang qian de chan guang qian guang nie ,wan cheng dui jiao mu jun he ju ben yi xi xiao qiu de bu huo he cao zong ,bing li yong ji cheng dao guang qian nei bu de wei liu tong dao shi xian le bei bu huo li zi de mo jun shu yun ,kuo yong yu xi you huo xi bao de shua ze xing cao zong he shu yun ,dui yi xue ce shi he xi bao fen xi ju you chong yao yi yi 。ji guang qian guang nie tan zhen ke zhi ru wei liu ti ping tai ,wei ke bu shou chen de shang chuan shu lu jing xian zhi de ke shua de guang liu kong ji shu di gong jie jue fang an ,tong shi jiang di zhi zao nan du he cheng ben 。ben wen dui guang nie ji shu de bei jing yi yi 、fa zhan li cheng yi ji yan jiu xian zhuang jin hang le jian yao hui gu he zong jie 。zhao chong shu li guang qian guang nie de fa zhan ji xian zhuang ,bao gua duo guang qian guang nie ,chan guang qian guang nie he xin xing guang qian guang nie 。dui ji yu guang fu she ya guang nie de ji li jin hang pou xi ,bing fen xi le huan xing xin guang qian de chuan shu te xing 。gen ju zhong kong huan xing xin guang qian de jie gou can shu ,dui huan xing bo dao jin hang le mo shi fen xi ,she ji le ji yu zhong kong huan xing xin guang qian guang nie tan zhen ,bing dui guang qian guang nie tan zhen de chu she guang chang jin hang le fang zhen he fen xi 。zui hou li yong ji yu you xian yuan fa de guang jing li ji suan fang fa ,de dao le zhou xiang guang jing li he heng xiang guang jing li de fen bu qing kuang ,bing xiang xi tao lun le zai guang qian guang nie tan zhen bu huo fan wei nei wei qiu de she she lv he zhi jing dui guang jing li de ying xiang 。ben wen she ji le ji yu zhong kong huan xing xin guang qian de chan guang qian guang nie ,zhi zuo bing da jian le chan guang qian guang nie shi yan ji tong 。zai shi yan zhong ,wan cheng dui jiao mu jun he bu tong da xiao de ju ben yi xi xiao qiu de san wei bu huo ji cao zong 。lian tong guang qian nei tong dao he zhu she qi hou ,li yong wei xing zhu she beng kong zhi liu ti su du he fang xiang ,dui zuo yong zai bei bu huo wei li shang de ye ti nian zhi li shi xian diao jie he kong zhi 。diao jie ji guang gong lv kong zhi guang jing li de da xiao 。tong guo diao jie ji guang gong lv he liu su ,shi xian le ju ben yi xi xiao qiu de shu yun 。tong shi ,li yong guang qian wei liu tong dao shi xian le jiang ju ben yi xi xiao qiu cong yuan ye ti huan jing zhong mo jun zhuai yun dao xin de ye ti huan jing zhong ,zhe ke ying yong dao xi you shao liang xi bao de fen lei zhong ,ta kuan guang qian guang nie de ying yong ling yu 。

论文参考文献

  • [1].低串扰弯曲不敏感多芯光纤的研究[D]. 宁力.北京交通大学2019
  • [2].多芯光纤超模特性及其传感应用研究[D]. 时川.北京交通大学2019
  • [3].基于双芯光纤的双锥角MZI型传感器的研究[D]. 呼媛媛.北京交通大学2019
  • [4].光纤对接中光纤姿态检测与补偿方法研究[D]. 吴云飞.武汉理工大学2018
  • [5].偏振保持少模光纤研究[D]. 王子豪.北京邮电大学2019
  • [6].基于微纳光纤的干涉型全光纤调制器研究[D]. 龙群隆.哈尔滨工程大学2019
  • [7].电纺微纳光纤的制备及其传感性能研究[D]. 齐秀秀.哈尔滨工程大学2018
  • [8].复合材料光纤及后处理技术研究[D]. 黄凯敏.华南理工大学2018
  • [9].新型反折射率增益导引大模场光纤的设计、制备与性能研究[D]. 刘家喜.南京邮电大学2018
  • [10].基于表面功能化的锥形微光纤传感器件研究[D]. 马泽龙.天津理工大学2018
  • 读者推荐
  • [1].基于渐变多模光纤的单光纤光镊技术研究[D]. 王通.哈尔滨工程大学2019
  • [2].液体中吸收性颗粒的光捕获特性研究[D]. 吴佳泽.哈尔滨工程大学2019
  • [3].基于光致热对流效应的微粒子排列技术研究[D]. 刘佩坤.哈尔滨工程大学2019
  • [4].基于阿基米德螺旋结构的光捕获和光操控研究[D]. 黎晓明亮.兰州大学2019
  • [5].轴向多光阱微粒捕获与实时观测技术研究[D]. 王玥.中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所)2018
  • [6].光纤操控微球及其浓度传感研究[D]. 邹文亮.电子科技大学2017
  • [7].可调双光纤锥形光镊对球形颗粒捕获操控的研究[D]. 李智云.兰州大学2017
  • [8].光纤光镊系统的设计与开发[D]. 孙华权.哈尔滨工程大学2015
  • [9].特种单光纤光镊的设计与实现[D]. 赵莉.哈尔滨工程大学2017
  • [10].光纤光镊的细胞捕获特性与检测方法研究[D]. 叶艾彦.电子科技大学2014
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨工程大学的李彦,发表于刊物哈尔滨工程大学2019-07-01论文,是一篇关于光镊论文,光操纵论文,微型光学器件论文,中空环形芯光纤论文,无菌输运论文,哈尔滨工程大学2019-07-01论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工程大学2019-07-01论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    李彦:基于中空环形芯光纤的单光纤光镊技术研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢