[发明专利]一种基于空芯光子晶体光纤载体的活细胞生物激光器

摘要

本发明公开了一种基于空芯光子晶体光纤载体的活细胞生物激光器,属于激光技术与生物光子学领域。该激光器包括泵浦源、光学准直系统、活细胞激光增益介质、空芯光子晶体光纤以及光学元件；泵浦光进入光学准直系统准直，聚焦到增益介质上，增益介质为表达荧光蛋白的活细胞，将充填活细胞的光子晶体光纤两端加上高反射平面反射镜，使光纤在两个镜面之间形成光学谐振腔。本发明应用新型的光子晶体光纤光学谐振腔使活细胞产生激光，同时利用光子晶体光纤，谐振腔内可以容纳多个细胞，产生的荧光强度大大增强，发出的激光很容易探测记录。

主权项

一种基于空芯光子晶体光纤载体的活细胞生物激光器，其特征在于：该激光器包括激光泵浦源(1)、光学准直系统(2)、激光增益介质(5)、空芯光子晶体光纤(4)以及光学元件(3)；具体而言，激光泵浦源(1)采用的是蓝光泵浦源或者绿光泵浦源，泵浦源能够连续输出或者脉冲输出；光学准直系统(2)是两个或单个透镜，或梯度折射率透镜；激光增益介质(5)为稳定表达荧光蛋白的活细胞，荧光蛋白具有准四能级结构，光谱特性良好并且荧光量子化效率高；空芯光子晶体光纤(4)中灌注激光增益介质(5)即能够稳定表达荧光蛋白的活细胞；光学元件(3)包括前置平面反射镜(301)、后置平面反射镜(302)，空芯光子晶体光纤(4)两端的前置平面反射镜(301)以及后置平面反射镜(302)上镀的膜是对激光泵浦源(1)的泵浦光增透光学膜或对激光的全反射光学膜；激光泵浦源(1)的泵浦光经过光学准直系统(2)准直、聚焦到激光增益介质(5)上，激光增益介质(5)即稳定表达荧光蛋白的活细胞灌注于空芯的光子晶体光纤(4)空腔中，光子晶体光纤(4)两端加上两个高反射平面反射镜即前置平面反射镜(301)和后置平面反射镜(302)，使光纤在两个镜面间形成光学谐振腔；空芯的光子晶体光纤(4)空腔内的激光增益介质(5)即稳定表达荧光蛋白的活细胞被光源照射后，在光学谐振腔内，光线被来回反弹，将荧光蛋白的自发发射放大为一束连贯激光。