Когерентно-оптические методы в измерительной технике и биофотонике. Рябухо В.П - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГУ им. Чернышевского | Саратов

Составители: 

Рубрика: 

Федосов И.В.
61
сложную задачу, однако, если большая точность измерений не требуется, то ее
можно решить при помощи того же самого детектора, так как полная интенсив-
ность света, падающая на него, зависит и от смещения частицы вдоль оси ла-
зерного пучка. Но при этом необходимо помнить, что полная интенсивность
света на поверхности детектора также
сильно зависит и от поперечного смеще-
ния частицы.
Коэффициенты С
x
, C
y
, вообще говоря, зависят от размера и оптических
свойств захваченной частицы, и, в некоторой степени, от самих значений
∆
x и
∆
y, и поэтому калибровка датчика положения является обязательной процеду-
рой. Калибровка датчика положения производится путем перемещения частицы
относительно лазерного пучка или наоборот. Так как интерференционный дат-
чик позволяет измерять смещения частицы относительно лазерного пучка, не
превышающие, как правило, 0.3 мкм, то для его надежной калибровки необхо-
димо перемещать частицу с шагом порядка
20 нм при помощи прецизионного
пьезоэлектрического столика, допускающего перемещения по трем независи-
мым осям координат с точностью до 1 нм.
Калибровку датчика положения можно также выполнить, перемещая ла-
зерный луч в поле зрения микроскопа относительно неподвижной микросферы.
Однако в этом случае требуется дополнительная калибровка смещения лазер-
ного луча в зависимости от положения
отклоняющих его оптических элемен-
тов.
Чтобы измерить внешнюю силу, действующую на удерживаемую опти-
ческим пинцетом частицу, как правило, сначала определяют коэффициент уп-
ругости оптической ловушки
γ
. Затем измеряют величину смещения частицы из
положения равновесия, и, пользуясь законом Гука
x
F
γ
−
=
, (20)
оценивают действующую на нее силу.
Жесткость оптической ловушки в настоящее время определяют различ-
ными методами, наиболее прямым из которых является измерение смещения
частицы из положения равновесия под действием Стоксовой силы сопротивле-
ния (12) возникающей при движении столика с кюветой, содержащей жидкость,
относительно оптической ловушки, удерживающей в этой жидкости частицу
известного диаметра
.
Микроскоп
Оптический пинцет является инструментом для исследования микроско-
пических объектов, и в его основе используется, как правило, оптическая сис-
тема микроскопа. Поэтому, прежде чем перейти к описанию конструкции опти-
ческого пинцета, рассмотрим общую схему светового микроскопа (рис. 7).
Световой микроскоп представляет собой оптический прибор, вооружаю-
щий глаз человека и предназначенный для наблюдения объектов
малого разме-
ра. Микроскоп состоит из двух основных оптических компонентов – объектива

Страницы