一种基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统
专利汇可以提供一种基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种基于SPP热电光镊的拉曼 光谱 扫描成像系统，包括激发光单元、表面等离激元激发单元及SPP 热电效应 单元；所述激发光单元产生的光束入射到所述表面等离激元激发单元，所述表面等离激元激发单元在光束照射下激发会聚的表面等离激元特殊光场，所述SPP热电效应单元在特殊光场中进行光镊捕获。能实现对 纳米级 别颗粒的稳定捕获，并在SPP的场增强下，实现对待测样品的范围内动态的拉曼光谱扫描成像。，下面是一种基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统专利的具体信息内容。
1.一种基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：包括激发光单元、表面等离激元激发单元、SPP热电效应单元、扫描控制单元、光谱仪及监测单元；
所述激发光单元产生的光束入射到所述表面等离激元激发单元，所述表面等离激元激发单元在光束照射下激发会聚的表面等离激元特殊光场，所述SPP热电效应单元在特殊光场中进行光镊捕获，所述光镊捕获在扫描控制单元、光谱仪及监测单元的控制和监测下完成。
2.如权利要求1所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述激发光单元用于产生径向偏振光束，并将所述径向偏振光束入射至所述表面等离激元激发单元。
3.如权利要求2所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述激发光单元包括：激光器、起偏器、涡旋波片、正透镜组；
所述激光器用于产生预设波长的激光光束，并将所述激光光束入射至所述起偏器；
所述起偏器用于对入射的激光光束成为线偏光，将得到的线偏光入射至所述涡旋波片；
所述涡旋波片用于将入射的线偏光变成径向偏振光，将得到的径向偏振光入射至所述正透镜组；
所述正透镜组，用于对入射的径向偏振光进行扩束准直，将准直得到的平行光入射至所述表面等离激元激发单元。
4.如权利要求3所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述表面等离激元激发单元设有镀金属膜的玻片，所述金属膜的玻片表面上有动态操作样品溶液，所述动态操控包括对所述样品溶液中的微纳结构进行单颗粒的捕获以及扫描移动；
所述径向偏振光束在所述金属膜与所述样品溶液之间的接触面上，激发会聚的表面等离激元特殊光场用于实现SPP光镊捕获，并增强待测样品的拉曼信号。
5.如权利要求4所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述表面等离激元激发单元包括：分束器、高数值孔径物镜；
所述分束器用于将所述径向偏振光束分成第一光束和第二光束，将所述第一光束入射至所述高数值孔径物镜；
所述高数值孔径物镜用于将所述第一光束入射到所述镀有金属膜的玻片，使得所述第一光束在所述金属膜与所述样品溶液之间的接触面上激发所述表面等离激元光场。
6.如权利要求1所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述SPP热电效应单元包括：表面活性剂分子，样品颗粒溶液；
所述表面活性剂包覆在所述样品溶液中的微纳结构上，使颗粒带上正电荷或者负电荷，并且表面活性剂在样品溶液中的重新分布会产生指向激光束的电场，将被表面活性剂分子包覆的微纳结构捕获在SPP场中心点上；
所述样品颗粒溶液，用于提供颗粒的捕获环境，能够让颗粒与表面活性剂自由的移动，完成表面活性剂对颗粒的包覆以及在溶液中重新分布的过程；
所述表面等离激元场的光学力与电场的综合效应对所述样品溶液中的微纳结构稳定捕获和动态操控。
7.如权利要求5所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述高数值孔径物镜还用于将所述样品溶液的反射光进行耦合，耦合后得到的耦合光经所述分束器反射入基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统中的扫描控制单元、光谱仪及监测单元。
8.如权利要求7所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述扫描控制单元、光谱仪及监测单元用于对所述微纳结构的动态操控进行实时监测。
9.如权利要求8所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述扫描控制单元、光谱仪及监测单元包括：滤光片、图像传感器CCD和计算机；
所述滤光片对所述耦合光进行滤光，将滤光后的耦合光传输到所述图像传感器CCD进行成像；
所述计算机与所述图像传感器CCD和所述扫描平台相连接，用于实时显示所述图像传感器CCD的成像图像；
所述光谱仪用于检测样品的拉曼光谱，以及用于样品的拉曼光谱扫描成像。
10.如权利要求8所述的基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统，其特征在于：所述计算机还用于控制所述扫描控制单元。
一种基于SPP热电光镊的拉曼光谱扫描成像系统
技术领域
背景技术
光功率越高，而金属纳米材料在激光的照射下会具有强烈的热效应，从而进一步提高光学
操控的难度；另一方面，对于微米尺寸(几百纳米至几微米量级)的金属颗粒而言，传统的激
光光镊中的聚焦光斑会产生巨大的散射力，从而导致金属颗粒被推开而无法实现稳定捕
获。
光镊技术的发展提供了新的方向。最近十几年来，基于SPP的光镊技术不断发展和完善，不
仅克服了激光光镊对于金属颗粒的上述问题，更进一步在传感、探测以及成像等领域得到
了飞速的发展。
捕获，并在SPP场增强下进行拉曼光谱扫描成像，实现对待测样品的范围内动态的拉曼光谱
扫描成像。
发明内容
等离激元激发单元在光束照射下激发会聚的表面等离激元特殊光场，所述SPP热电效应单
元在特殊光场中进行光镊捕获，所述光镊捕获在扫描控制单元、光谱仪及监测单元的控制
和监测下完成。
剂分子包覆的微纳结构捕获在SPP场中心点上；
制单元、光谱仪及检测单元。
系统中的稳定捕获与操纵问题，并在SPP场增强下实现对待测样品拉曼信号的增强，进行待
测样品的拉曼光谱扫描成像实验，实现对待测样品的范围内动态的拉曼光谱扫描成像。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。
离激元激发单元101，所述表面等离激元激发单元102在光束照射下激发会聚的表面等离激
元特殊光场，所述SPP热电效应单元103在特殊光场中进行光镊捕获，所述光镊捕获在扫描
控制单元、光谱仪及监测单元的控制和监测下完成。解决了在热效应产生的对流、梯度等会
影响光镊捕获的稳定性的问题，解决了对纳米级别的金属颗粒在基于SPP热电光镊的拉曼
光谱扫描成像系统中的稳定捕获与操纵问题。而本发明实施例提供的表面等离激元激发单
元包括镀有金属膜的玻片，待进行动态操控的样品溶液置于所述玻片的表面，激发光单元
产生径向偏振光束，该径向偏振光束入射至表面等离激元激发单元后，在所述金属膜与所
述样品溶液之间的接触面上激发会聚的表面等离激元光场，而在所述的样品溶液中还存在
着所述产生光热效应的物质，包覆在所述样品溶液中微纳结构表面，使整个环境产生特殊
的电场，通过所述表面等离激元特殊光场与特殊的电场对所述样品溶液中的微纳结构进行
动态操控；所述动态操控包括对所述样品溶液中的微纳结构进行单颗粒的捕获以及扫描移
动，具体实施例如下。
元产生反应，而达到计划的目的。
的捕获以及扫描移动；
场。偏振光通过分束器1021、高数值孔径物镜1022，最终产生特殊光场，光场有利于对微纳
结构稳定捕获和动态操控。
剂分子包覆的微纳结构捕获在SPP场中心点上；
控。
制单元、光谱仪及监测单元。产生的耦合光是用来检测铺获的过程。
微纳结构稳定捕获和动态操控；
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