可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥的制作方法

专利名称：可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学设计领域,具体是一种可产生多个Bottle beam(局域空心光束)的新型轴棱锥。
背景技术：
Bottle beam是一种在传播轴上存在暗域的特殊光束，此暗域是由周边高强度的光环绕而成的一个封闭区域。由于这种特殊性质Bottle beam被应用在光学的许多领域，如光镊、激光导管、光学扳手、厚介质成像等，还可用于粒子囚禁，在生命科学和纳米技术中发挥重要的作用，近十几年来一直是人们研究的一个热点。目前产生Bottle beam的方法主要有Bessel光束聚焦产生单个Bottle beam、两束Bessel光束相干叠加产生自成像Bottle beam、激光器直接输出Bottle beam、平行光入 射新型轴棱锥直接产生Bottle beam等,其中用新型轴棱锥产生Bottle beam结构简单又便于调节，我们课题组提出的梯度轴棱锥和液体轴棱锥等都具备这些优点。局域空心光束对粒子的囚禁主要是依靠暗域处的光强梯度来实现的，光强梯度越大对粒子的束缚就越强。现有的这些产生局域空心光束的方法，其产生的局域空心光束的光强梯度较小，囚禁粒子的散射力较弱。

发明内容
本发明的目的在于提供一种可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥，其所产生的局域空心光束具有囚禁粒子的散射力较强的特点。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥，包括沿同一轴心线设置的基底部分和顶端部分，此基底部分为底角为Y、上底面半径为R2、下底面半径为R1的圆台状结构体，其中R2 < R1 ;此顶端部分为以上述基底部分的上底面为底面、曲率半径为r的球冠状结构体，上
述顶端部分的底面与上述基底部分的上底面相吻合复合在一起，上述曲率半径
权利要求
1.可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥，其特征在于包括沿同一轴心线设置的基底部分和顶端部分，此基底部分为底角为Y、上底面半径为R2、下底面半径为R1的圆台状结构体，其中R2 < R1 ;此顶端部分为以上述基底部分的上底面为底面、曲率半径为r的球冠状结构体，上述顶端部分的底面与上述基底部分的上底面相吻合复合在一起，上述曲率半径 R1 -I- ItV 二-— O
2.根据权利要求I所述的可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥，其特征在于上述基底部分和上述顶端部分为一体式结构。
全文摘要
本发明公开了一种可产生多个局域空心光束的新型轴棱锥，该轴棱锥是在传统轴棱锥的基础上把顶端附近设置成球面结构。本发明的新型轴棱锥，通过单一元件即可产生多个Bottle beam，不仅具有元件结构简单、转换效率高、光损伤阈值高、能量集中的优点，而且产生的多个Bottle beam能量集中，可提高对粒子囚禁的力度。为获取多个局域空心光束提供了一种简洁、有效的新途径。对于粒子囚禁等微粒操控具有指导意义。
文档编号G02B27/09GK102819110SQ20121027638
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者吴逢铁, 程治明, 方翔, 范丹丹 申请人:华侨大学