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[发明专利]一种全自动离心微流控芯片及其制备方法-CN202310627263.4在审
发明人： 吴一辉;张家浩;徐阳;马俊宇 -专利权人：广东长光中科生物科技有限公司
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C12M1/26 文献下载
摘要：本发明公开一种全自动离心微流控芯片及其制备方法，全自动离心微流控芯片包括密度梯度离心单元、虹吸阀触发单元和细胞收集单元；密度梯度离心单元包括第一Percoll腔、直通道、样品腔、时序控制通道和沉降腔，第一Percoll腔的底部通过直通道与沉降腔的顶部连通，样品腔的底部通过时序控制通道与沉降腔的顶部连通；虹吸阀触发单元包括第二Percoll腔、毛细阀，第二Percoll腔的底部依次通过毛细阀和微通道与沉降腔的中部连通；细胞收集单元包括虹吸阀、收集腔，收集腔通过虹吸阀与沉降腔连通。本发明通过离心力、毛细力、科氏力的总和协同控制实现不同密度细胞的精确分层和流动富集。
一种全自动离心微流控芯片及其制备方法

[发明专利]一种带光阑的双胶合复眼透镜及制备方法-CN202310856512.7有效
发明人：刘永顺;冯昕;董骏宇;邢燚;吴一辉 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G02B3/00 文献下载
摘要：本发明属于光学加工技术领域，本发明提供的带光阑的双胶合复眼透镜及制备方法，加工精度高，采用光刻与ICP离子刻蚀在基底上加工平面微透镜阵列，采用热压工艺将基底上微透镜图形转移到聚合物层5的过程中，压力均匀施加于共聚层表面，子眼矢高均匀，与此同时通过控制预设的热压厚度就能控制子眼矢高的大小，根据PDMS薄膜形变与大气压的线性关系，利用差压计测量模具内部负压，可精确控制薄膜形变的曲率半径；采用紫外固化工艺制备透镜，时间短效率高，可重复性好，表面形貌均一，采用双胶合玻璃透镜，紫外固化时制成双胶合复眼透镜，降低了像差与色差的影响，使分辨率得到提高。
一种光阑胶合复眼透镜制备方法

[发明专利]基于介质结构的偏振无关超表面设计方法及超表面透镜-CN202210282074.3在审
发明人： 吴一辉;赵天宇;周文超;王越 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明涉及微纳光学及光学芯片集成领域，具体涉及一种基于介质结构的偏振无关超表面设计方法以及包含该超表面结构的超表面透镜；超表面设计方法包括步骤：S1、构建对应多个波长且能够覆盖0～2π传输相位的单元结构数据库，获得传输相位数据；S2、计算超表面结构的理想相位分布；S3、将步骤S2中得到的理想相位分布与步骤S1中得到的传输相位数据进行匹配，将相位之间的差异作为目标评价函数进行优化，用最终得到的结构参数排成超表面结构。通过本发明的设计方法涉及得到的超表面结构可以克服各种对准光刻工序，实现小型化；同时，相对于基于几何相位的超表面，它不需要圆偏振光入射，操纵不同波长光的能力也更加灵活。
基于介质结构偏振无关表面设计方法透镜

[发明专利]基因测序系统及其测序方法-CN202111398945.X有效
发明人：周文超;吴一辉;王越 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： C12M1/34 文献下载
摘要：本发明提供一种基因测序系统及其测序方法，基因测序方法具体为：对转运核糖核酸中不同位点的碱基进行荧光分子染料的标记；对标记后的荧光分子染料进行排列组合；对激发并采集碱基所发出的荧光信号；通过对荧光信号进行识别，进而识别碱基的种类，实现对转运核糖核酸类别的识别。基因测序系统及其测序方法减少不同tRNA对于荧光分子染料的依赖，通过单位点、双位点与三位点组合排列的方式可实现全部氨基酸密码子的覆盖，同时采用相邻激发波长同一激光器的激发照明方式进一步减少了系统的复杂程度，基因测序系统及其测序方法可以实现在tRNA移位过程中的实时测序。
基因系统及其方法

[发明专利]一种光子纳米喷射的微柱阵列、制备方法及光学系统-CN202211560119.5在审
发明人： 吴一辉;邢燚;周文超;王越 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-12-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G02B27/58 文献下载
摘要：本发明涉及光学技术领域，具体提供一种光子纳米喷射的微柱阵列、制备方法及光学系统，利用高折射率介质材料和微柱内部结构的波叠加作用，进一步压缩束宽，当改变微柱内部某一结构参数使其谐振时，束宽存在极小值；越接近谐振状态，束宽越窄，改变微柱内部结构，可以使光斑出射。同时，为了易于加工和使用，光子纳米喷射的微柱阵列可产生具有百纳米以下束宽的双光束纳米喷射，降低了加工和使用难度，这些结构可用于激光加工提高刻蚀精度，超分辨成像提高成像分辨率和单分子探测等领域。
一种光子纳米喷射阵列制备方法光学系统

[发明专利]一种多焦距曲面微透镜阵列的光阑阵列及其制备方法-CN202310064177.7有效
发明人：刘永顺;董骏宇;冯昕;吕枭;彭兰新;吴一辉 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G02B3/00 文献下载
摘要：本发明属于微加工领域，具体涉及一种多焦距曲面微透镜阵列的光阑阵列制备方法，通过正掩膜版对硅片进行掩膜，用光刻法形成光刻胶掩膜，把微透镜阵列转移到硅片上，对硅片下表面进行喷胶，用负掩膜版进行掩膜以及背部套刻，通过对PDMS薄膜进行抽气以及倒模制成曲面复眼透镜，对曲面复眼透镜喷涂显影剂以增强反射光线，对树脂材料进行处理并加入遮光剂得到遮光性良好的遮光树脂，对制成的曲面复眼透镜在三维坐标下进行三维扫描，在扫描好的曲面复眼透镜三维模型上进行原位光阑建模，以曲面复眼透镜三维坐标为基准，用3D打印将遮光树脂打印到曲面复眼透镜上得到复眼光阑，可实现消除多焦距曲面复眼透镜大部分杂散光，大幅度提高了成像质量。
一种焦距曲面透镜阵列光阑及其制备方法

[发明专利]一种单分子荧光基因测序方法-CN202011623515.9有效
发明人：周文超;吴一辉;王越;韦友莲;杨秋爽 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C12Q1/6874 文献下载
摘要：一种单分子荧光基因测序方法，为新型的基于频率扫描的单分子实时测序技术；使用脉冲激光器对单链聚合延伸过程中的核酸进行频率扫描，通过不同碱基出现的频次以及前后碱基的类别，实现对被测碱基的判别；其中，所述脉冲激光器的每个扫描周期内，四种不同波长的激光器依次分别单独激发；四种碱基的四个聚合延伸时间中的最小值，大于所述脉冲激光器的扫描周期。本发明采用脉冲激光扫描的照明方式可以有效降低激光光强对传统三代单分子实时测序中连续照明对DNA聚合酶的光损伤，并且脉冲扫描时间选择小于聚合延伸时间，因此在ATGC循环测序过程中后一个碱基开始检测前，对前一个碱基的重复测量可以提高测序准确率。
一种分子荧光基因方法

[发明专利]基于介质结构的偏振无关超表面设计方法及超表面透镜-CN202211697464.3在审
发明人： 吴一辉;赵天宇;邢燚;王越;武杰;周文超 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：本发明涉及微纳光学及光学芯片集成领域，具体涉及一种基于介质结构的偏振无关超表面设计方法以及包含该超表面结构的超表面透镜；超表面设计方法包括步骤：S1、构建对应多个波长且能够覆盖0～2π传输相位的单元结构数据库，获得传输相位数据；S2、通过全息图的叠加原理，计算超表面结构的理想相位分布计算超表面结构的理想相位分布；S3、将步骤S2中得到的理想相位分布与步骤S1中得到的传输相位数据进行匹配，将相位之间的差异作为目标评价函数进行优化，用最终得到的结构参数排成超表面结构；本发明超表面结构可以在同一视场实现阵列多波长复用，相比多个超透镜拼接避免了对入射光分束以及多波长的色差影响等，具有极大的应用前景。
基于介质结构偏振无关表面设计方法透镜

[发明专利]一种单分子荧光基因测序光学系统-CN202011612670.0有效
发明人：周文超;吴一辉;王越 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： C12M1/34 文献下载
摘要：本发明提供一种单分子荧光基因测序光学系统，为新型的基于频率扫描的单分子实时测序技术，包括：测序芯片、多个用于激发荧光信号的单波长脉冲激光器组；脉冲激光器组的激发光依次通过激光光路照射到测序芯片上，对待测基因序列依次频率扫描；再通过荧光光路进行光学成像，对修饰有不同荧光分子的核苷酸分子四种碱基磷酸段进行测序。采用脉冲激光扫描的照明方式可以有效降低激光光强对传统三代单分子实时测序中连续照明对DNA聚合酶的光损伤，并且脉冲扫描时间选择小于聚合延伸时间，因此在ATGC循环测序过程中后一个碱基开始检测前，对前一个碱基的重复测量可以提高测序准确率。
一种分子荧光基因光学系统

[实用新型]一种自动分步式细胞分选结构以及离心式微流控芯片-CN202220579877.0有效
发明人： 吴一辉;马俊宇;刘永顺 -专利权人：广东长光中科生物科技有限公司
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： C12M1/42 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种自动分步式细胞分选结构以及离心式微流控芯片，该细胞分选结构包括血细胞裂解单元、磁珠混合孵育单元及细胞分选单元，血细胞裂解单元包括血液样品腔、裂解液腔和蛇形混合结构，血液样品腔及裂解液腔分别与蛇形混合结构连接；磁珠混合孵育单元包括磁珠样品腔和混合腔，混合腔分别与蛇形混合结构及磁珠样品腔连通；细胞分选单元包括长直通道、磁铁、目标细胞收集腔和杂质细胞收集腔，混合腔依次通过虹吸阀、长直通道分别与目标细胞收集腔和杂质细胞收集腔连接，磁铁对应于杂质细胞收集腔设置于长直通道的一侧；上述细胞分选结构能够使具有该结构的离心式微流控芯片实现自动化高纯度细胞分选过程，提高了分选效果与使用便捷性。
一种自动分步细胞分选结构以及离心式微芯片

[发明专利]一种光学谐振腔传感信号增强方法-CN202111232413.9有效
发明人：王越;周文超;吴一辉 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2021-10-22 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G01J3/02 文献下载
摘要：本发明提供一种光学谐振腔传感信号增强方法，包括以下步骤：S1、对与光学谐振腔耦合的光传导元件进行调制，使光传导元件输出基于法诺线型的光谱响应；S2、提取基于法诺线型的光谱响应的极值点位置的波长差，得到模式展宽。本发明通过增加系统稳定性降低耦合损耗波动。将光传导元件与光学谐振腔紧密接触即可，而无需精确控制二者之间纳米级位移精度；本发明相对于洛伦兹线型采用谱线的半高全宽表征模式损耗的大小，非对称的法诺线型采用两个极值点之差衡量模式损耗。在相同的模式损耗条件下，法诺线型的灵敏度更高。
一种光学谐振腔传感信号增强方法

[发明专利]一种快速文本图像盲去卷积方法-CN202210888920.6在审
发明人：舒风风;刘永顺;吴一辉 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明实施例中提供的快速文本图像盲去卷积方法及装置，从数据存储器中读取待处理模糊图像y，初始化卷积核k、预设参数β以及预设阈值β0，判断预设参数β是否大于预设阈值β0，若否则输出清晰图x，以及卷积核k，若是，则根据预设第一方式确定所述清晰图x，并根据预设第二方式确定所述卷积核k，根据预设第三方式调整所述预设参数β，直到预设参数β小于预设阈值β0结束。本方案解决了基于L0正则化强度和梯度的文本图像盲去卷积的算法计算复杂度高和计算速度较慢的问题，单循环迭代求解的文本图像盲去卷积的算法，为快速盲去卷积提供一条新途径，具有复原效果好、算法复杂度低、计算速度快等有益效果。
一种快速文本图像卷积方法

[发明专利]单分子荧光激发装置及由其构成的基因测序芯片-CN202210703716.2在审
发明人： 吴一辉;周文超;王越;赵天宇;邢燚;邢华明 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： C12M1/34 文献下载
摘要：本发明提供一种单分子荧光激发装置及由其构成的基因测序芯片，单分子荧光激发装置包括圆环和位于圆环内的十一个微柱，圆环的折射率高于十一个微柱的折射率，十一个微柱分别为第一至第十一微柱，第一至第五微柱的折射率与第七至第十一微柱的折射率相同，第一至第五微柱及第十一微柱至第七微柱分别按照折射率从小到大的顺序从圆环的边缘向圆心递进排列，第六微柱位于圆环的圆心；圆环与第一微柱、第二微柱及圆环与第十微柱和第十一微柱分别围成容纳空间，在两个容纳空间内分别嵌入有与圆环的折射率相同的介质。本发明可以有效避免DNA分子在纳米孔中加载率低的问题，同时超表面透镜可以实现波长选择和多焦点聚焦，进一步提高芯片系统的集成度。
分子荧光激发装置构成基因芯片

[发明专利]快速光谱扫描受激拉曼散射显微成像系统及其成像方法-CN202210833579.4在审
发明人： 吴一辉;朱明尧;迟明波;潘科宇 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G01N21/65 文献下载
摘要：本发明提供一种快速光谱扫描受激拉曼散射显微成像系统及其成像方法，其中的系统包括飞秒脉冲激发模块用于输出两束不同频率的且可连续调节光功率的宽带飞秒脉冲激光；快速光谱扫描模块用于实现对两束宽带飞秒脉冲激光同步进行光谱色散并快速同步扫描，输出两束窄带飞秒脉冲光；受激拉曼信号激发模块用于将两束窄带飞秒脉冲光进行空间合束聚焦于样品并激发受激拉曼散射信号；受激拉曼信号探测模块用于将受激拉曼散射信号转换为电信号，并进行数据采集。本发明能够实现高分辨的快速受激拉曼光谱扫描，所需时长远短于传统的光谱扫描技术，所获得的光谱分辨率可根据狭缝宽度自主控制，高于传统的受激拉曼光谱采集系统，且本发明不会损失拉曼光谱窗口。
快速光谱扫描受激拉曼散射显微成像系统及其方法

[发明专利]一种多通道并行二级反应离心式微流控芯片-CN202210461409.8在审
发明人：徐阳;吴一辉 -专利权人：广东长光中科生物科技有限公司
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： B01J19/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种多通道并行二级反应离心式微流控芯片，包括第一连接通道、第二连接通道和第三连接通道；第一连接通道的前端设置入口，且尾端设置第二虹吸阀和废液腔；第二连接通道连通有第二级反应腔；第三连接通道第一端连通第一连接通道，且第二端既与第一级反应腔的第一端连通、还设置有与第二连接通道的第二端连通的第一气压平衡通道，第三连接通道的第一端与第二端之间设置有缓冲腔；且第一级反应腔的第二端设置有与第二连接通道的第一端连通的第一虹吸阀。上述多通道并行二级反应离心式微流控芯片，能够满足双试剂两步反应需求；实现了多通道并行第一级反应腔的分流定量与驻留，及第一级反应腔到第二级反应腔的可控输送。
一种通道并行二级反应离心式微芯片

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