基于非相干光源的光鑷顯微鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光鑷顯微鏡，具體涉及一種基于非相干光源的光鑷顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0002] 光鑷顯微鏡在生物學(xué)上的應(yīng)用包括捕獲病毒和細菌，操控細胞結(jié)構(gòu)，表面構(gòu)圖以 及分子馬達和生物學(xué)分子（例如DNA和蛋白質(zhì)）的力值測量。Thorlabs公司的T0M200光 鑷顯微鏡系統(tǒng)利用NikonEclipseTi顯微鏡、高分辨率XYZ壓電驅(qū)動平臺、激光器、控制和 數(shù)據(jù)采集模塊和一個預(yù)裝軟件的電腦，產(chǎn)生多個由計算機控制的光阱。非相干光光鑷系統(tǒng) 的核心，是通過高度聚焦激光束產(chǎn)生的力來操作納米或微米級的介電質(zhì)顆粒。通常的運作 方式是利用高斯光束，將光鑷光源能量聚焦在樣品表面，形成用于捕獲粒子的光學(xué)梯度。光 鑷無需機械接觸，在微小物體的操控測試領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，高能量 密度的高斯光束只能通過相干光源獲得，因此光鑷的光源一般采用激光器。使用激光器作 為光鑷顯微鏡的光源，相比于非相干光源，激光器體積大，使用壽命短，開關(guān)響應(yīng)時間長；而 且在后續(xù)使用中激光器光源無法根據(jù)需要去控制和調(diào)節(jié)激發(fā)光源的波長，造成波長的選擇 少。因此，采用激光器作為激發(fā)光源已經(jīng)限制了光鑷顯微鏡在體積、使用壽命以及波長調(diào)整 上作改進的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種體積小、壽命長并且波長選擇多的基 于非相干光源的光鑷顯微鏡。
[0004] 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 基于非相干光源的光鑷顯微鏡，包括光鑷顯微鏡本體以及向該顯微鏡本體提供 光的光源，該光源為LED光源，其包括多個LED芯片和/或LED芯片組，該LED芯片和/或 LED芯片組所具有的波段中包含了多種不同中心波長的波段，其種類數(shù)量等于或低于LED 芯片和/或LED芯片組的數(shù)量，該LED芯片和/或LED芯片組還設(shè)置于線路層上，該線路層 設(shè)置于基板上，該線路層還具有與LED芯片和/或LED芯片組的數(shù)量對應(yīng)的多個引腳，該 LED芯片和/或LED芯片組的一端電極串聯(lián)和/或并聯(lián)連接、相對的另一端電極由引腳引 出。
[0006] 本發(fā)明對基于非相干光源的光鑷顯微鏡的激發(fā)光源作出了改進，首先以LED光源 替代了現(xiàn)有技術(shù)中的激光器作為激發(fā)光源，由于LED本身較激光器具有體積小、壽命長的 特點，因此可以降低整個光鑷顯微鏡的體積，并且提高其使用壽命；其次，多個LED芯片和/ 或LED芯片組中，其具有了多種不同中心波長的波段，每個具有不同中心波長的LED芯片或 LED芯片組通過設(shè)于線路層上的與LED芯片或LED芯片組相對于的獨立引腳引出，通過該 引腳可以在某一時間接通一個或多個LED芯片或LED芯片組，未被接通的其余LED芯片或 LED芯片組處于關(guān)閉狀態(tài)，此時，整個LED光源輸出的光由這些接通電源的LED芯片或LED 芯片組發(fā)出的光進行合成，需要什么波長的光源只需要接通相應(yīng)的具有具有不同中心波長 的LED芯片或LED芯片組即可，實現(xiàn)了對光源的中心波長的調(diào)節(jié)控制，從而依靠對LED芯片 或LED芯片組的獨立的電流通斷使得光鑷顯微鏡的波長選擇更為豐富，實現(xiàn)了在一臺光鑷 顯微鏡實現(xiàn)多種波長的光源照射的目的。
[0007] 因此，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其不僅縮小了光鑷顯微鏡的體積、提高了光鑷顯微 鏡的使用壽命，更為重要的是，還實現(xiàn)了對一套光源上可根據(jù)需要調(diào)節(jié)出不同波長的光源 的目的，從而擴展了光鑷顯微鏡上光源在使用上的多變性，使得光鑷顯微鏡的波長選擇更 為豐富，實現(xiàn)了在一臺光鑷顯微鏡實現(xiàn)多種波長的光源照射的目的。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作如下改進：
[0009] 作為優(yōu)選的方案，上述的LED芯片和/或LED芯片組以陣列形式排布。
[0010] 采用上述優(yōu)選的方案，將LED芯片和/或LED芯片組以陣列形式排布，使得光源的 出光可以更為均勻。
[0011] 作為優(yōu)選的方案，上述的LED芯片和/或LED芯片組的一端電極為共陽極連接，多 個引腳為共陰極連接；或者LED芯片和/或LED芯片組的一端電極為共陰極連接，多個引腳 為共陽極連接。
[0012] 采用上述優(yōu)選的方案，可以形成LED芯片和/或LED芯片組的兩種可選的電連接 方案。
[0013] 作為優(yōu)選的方案，上述的LED芯片和/或LED芯片組中，具有相同中心波長的LED 芯片和/或LED芯片組并聯(lián)或串聯(lián)連接，具有不同中心波長的LED芯片和/或LED芯片組 僅并聯(lián)連接。
[0014] 采用上述優(yōu)選的方案，相同中心波長的LED芯片和/或LED芯片組的接通放在一 起一次接通或者分次接通，不同中心波長的LED芯片和/或LED芯片組分次接通，從而可以 便于將相同中心波長的LED芯片和/或LED芯片組、和不同中心波長的LED芯片和/或LED 芯片組的接通區(qū)分開來。
[0015] 作為優(yōu)選的方案，上述的光源還設(shè)置有控制電路，其一次控制一個LED芯片或LED 芯片組的電路通斷，或一個控制多個LED芯片和/或LED芯片組的電路通斷。
[0016] 采用上述優(yōu)選的方案，可以通過控制電路來自動控制LED芯片和/或LED芯片組 的接通，該控制電路可以是獨立的電路，也可以是由微電腦控制的集成電路，每個不同中心 波長的LED芯片或LED芯片組通過設(shè)于線路層上的獨立的引腳連接于控制電路不同的輸出 引腳上，以此來實現(xiàn)對不同LED芯片或LED芯片組的實時獨立的控制，可在某一時間接通一 個或多個LED芯片或LED芯片組，其余的LED芯片或LED芯片組處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0017] 作為優(yōu)選的方案，上述的控制電路還用于控制LED芯片和/或LED芯片組的通電 電流大小。
[0018] 采用上述優(yōu)選的方案，可以實現(xiàn)對LED芯片和/或LED芯片組的中心波長的小范 圍掃描。
[0019] 作為優(yōu)選的方案，上述的線路層和基板之間設(shè)置有絕緣層。
[0020] 采用上述優(yōu)選的方案，可以形成線路層和基板之間的絕緣。
【附圖說明】
[0021] 圖1本發(fā)明的基于非相干光源的光鑷顯微鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2本發(fā)明的基于非相干光源的光鑷顯微鏡中所涉及的非相干光光鑷光學(xué)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖3本發(fā)明的基于非相干光源的光鑷顯微鏡中所涉及的光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]
[0025] 其中，1?光源11.LED芯片12.引腳13.共陰極14.基板15.線路層16.絕緣層 21.鏡筒211.顯微物鏡22.圖像傳感器221.光學(xué)衰減片222.帶通濾光片23.顯微物鏡 24.載物臺25.載物基片26.支架27.非相干光光鑷光學(xué)系統(tǒng)28.四維調(diào)整架29.光鑷 30.聚光筒31.二維振鏡。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
[0027] 為了達到本發(fā)明的目的，如圖1-3所示，在本發(fā)明的基于非相干光源的光鑷顯微 鏡的一些實施方式中，其包括光鑷顯微鏡本體以及向該顯微鏡本體提供光的光源1，該光鑷 顯微鏡本體包括鏡筒21、圖像傳感器22、顯微物鏡23、可三維移動及水平