[发明专利]基于表面等离激元透镜的光镊装置

权利要求书

1.一种基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述光镊装置包括基底、金属层、光栅以及设于所述光栅上方的半椭圆柱透镜；所述光栅刻蚀在所述金属层上；当入射光从所述基底垂直入射到光栅时，金属层和半椭圆柱透镜之间激发形成表面等离激元；一对反向传播的所述表面等离激元形成干涉条纹，以在带有所述表面等离激元的半椭圆柱透镜中央形成表面等离激元增强点。

2.根据权利要求1所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述基底为二氧化硅，所述金属层为Au，所述半椭圆柱透镜为Si₃N₄波导。

3.根据权利要求1所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述入射光为高斯光，所述入射光的波长为785nm，初始相位为(i＝1,2,3,4)。

4.根据权利要求3所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述表面等离激元增强点通过改变所述入射光的初始相位以调节其在二维平面上的位置。

5.根据权利要求1所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述光栅为周期为Λ的全刻蚀光栅，以提高表面等离激元的激发效率。

6.根据权利要求5所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述光栅的周期为360nm，所述金属层的厚度为200nm。

7.根据权利要求1所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述表面等离激元的表面半椭圆的半长轴为a，半短轴的长度和所述半椭圆柱透镜的宽度一致。

8.根据权利要求7所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述半长轴a为2.9um，所述半短轴的长度和所述半椭圆柱透镜的宽度为2.5um。

9.根据权利要求1所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述表面等离激元在纵向方向上有亚波长范围的局域场增强，处于所述金属层上表面的光场对粒子进行有效捕获。

10.根据权利要求1所述的基于表面等离激元透镜的光镊装置，其特征在于：所述入射光的光束功率为50mW。