작은 입자 조작을 위해 광학 트랩들을 발생시키고제어하는 장치 및 방법 document_id 1020047016205

[청구항 1] 광학 트랩들을 형성함으로서 작은 입자들을 트래핑하는 장치로서, 이 장치는, - 레이저 광선을 수신하여 레이저 광선의 파면에 선택된 단면을 부여하는 제 1 위상 패터닝 광학 소자, - 제 1 위상 패터닝 광학 소자의 하향에 위치하여 레이저 광선을 수신하고 두 개 이상의 빔렛들을 형성하는 제 2 위상 패터닝 광학 소자, 그리고 - 제 2 위상 패터닝 광학 소자의 하향에 배치되어 전방 및 후방 구경을 가진 포커싱 렌즈 를 포함하며, 이때, 포커싱 렌즈와 협력하여 동작하는 제 2 위상 패터닝 광학 소자가 빔렛들을 개별적으로 수렴시키고 구배 조건들을 구축하여, 작은 입자들을 조작할 수 있는 광학 트랩들을 형성하게 하는 것을 특징으로 하는 트래핑 장치 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,제 1 위상 패터닝 광학 소자는투과형및반사형중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 3] 제 2 항에 있어서,상기 제 1 위상 패터닝 광학 소자가정적소자및동적소자중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 4] 제 3 항에 있어서,상기 제 1 위상 패터닝 광학 소자는 격자, 회절 격자, 반사형 격자, 투과형 격자, 홀로그램, 스텐실, 광정형 홀로그래픽 필터, 다색성 홀로그램, 렌즈, 미러, 프리즘, 그리고 파동판(waveplate)중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 5] 제 3 항에 있어서,상기 제 1 위상 패터닝 광학 소자는 가변 컴퓨터식-발생 회절 패턴, 가변 위상 편이 물질, 가변 액정 위상 편이 어레이, 마이크로미러 어레이, 피스톤 모드 마이크로미러 어레이, 공간광 변조기, 전자-광학 편향기, 음향-광학 변조기, 변형식 미러, 그리고 반사형 mems어레이중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 6] 제 1 항에 있어서,2 위상 패터닝 광학 소자들이투과형및반사형중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 7] 제 1 항에 있어서,상기제 1, 2 위상 패터닝 광학 소자가정적소자및동적소자중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 8] 제 7 항에 있어서,2 위상 패터닝 광학 소자 중한 개 이상이 격자, 회절 격자, 반사형 격자, 투과형 격자, 홀로그램, 스텐실, 광정형 홀로그래픽 필터, 다색성 홀로그램, 렌즈, 미러, 프리즘, 그리고 파동판(waveplate)중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 9] 제 7 항에 있어서,2 위상 패터닝 광학 소자 중한 개 이상이 가변 컴퓨터식-발생 회절 패턴, 가변 위상 편이 물질, 가변 액정 위상 편이 어레이, 마이크로미러 어레이, 피스톤 모드 마이크로미러 어레이, 공간광 변조기, 전자-광학 편향기, 음향-광학 변조기, 변형식 미러, 그리고 반사형 mems어레이중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 10] 제 3 항에 있어서,제 1 위상 패터닝 광학 소자가위상전용공간광변조기인것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 11] 제 7 항에 있어서,2 위상 패터닝 광학 소자 중한 개 이상이위상전용공간광변조기인것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 12] 제 1 항에 있어서,레이저 광선을 발생시키는수단을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 13] 제 12 항에 있어서,레이저 광선을 발생시키는 상기 수단은 고상 레이저, 다이오드 펌프 레이저, 기체 레이저, 다이 레이저, 알렉산더리트 레이저, 자유전자 레이저, vcsel 레이저, 다이오드 레이저, ti-사파이어 레이저, 도핑된 yag 레이저, 도핑된 ylf 레이저, 다이오드 펌프 yag 레이저, 그리고 플래시 램프-펌프 yag레이저중선택되는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 14] 제 1 항에 있어서,상기 포커싱 렌즈가대물렌즈인것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 15] 제 1 항에 있어서,상기 트래핑 장치는 포커싱 렌즈의 후방 구경에 대향하여 배치되는 빔 스플리터를 추가로 포함하고, 이에 따라, 빔렛들이 후방 구경으로 향할 수 있고, 광학 데이터 스트림은 전방 구경으로부터 후방 구경까지 포커싱 렌즈의 광학 축을 따라 통과할 수있는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 16] 제 15 항에 있어서,포커싱 렌즈의 광학 축을 따라 빔 스플리터 뒤에 배치되는 편광 필터 및 대역통과 필터 중에서 선택되는광학 필터를추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 17] 제 1 항에 있어서,포커싱 렌즈의 상향과 제 2 위상 패터닝 광학 소자의 하향 사이에 위치하는 한개이상의망원렌즈시스템을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 18] 제 15 항에 있어서,빔 스플리터 상향에 배치되는 한개이상의망원렌즈시스템을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 19] 제 15 항에 있어서,빔 스플리터 하향에 배치되는 한개이상의망원렌즈시스템을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 20] 제 15 항에 있어서,빔 스플리터 상향 및 하향에 배치되는 한개이상의망원렌즈시스템을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 21] 제 1 항에 있어서,선택된 단면이정사각형형태인것을특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 22] 제 1 항에 있어서,선택된 단면의 둘레에서 강도가 강한 것특징으로 하는트래핑 장치. [청구항 23] 이동식 광학 트랩들을 형성함으로서 작은 입자들을 트래핑하는 시스템으로서, 이 시스템은, - 레이저 광선을 수신하여 레이저 광선의 파면에 정사각형 단면을 부여하는 위상 패터닝 광학 소자, - 한 개 이상의 컴퓨터, - 상기 위상 패터닝 광학 소자로부터 레이저 광선을 수신하기 위해 컴퓨터에 의해 홀로그램으로 인코딩된 가변 표면을 가진 동적 위상 패터닝 광학 소자로서, 이때, 수신한 광선으로부터 이동식 빔렛들이 형성되는, 이러한 동적 위상 패터닝 광학 소자, - 상기 동적 위상 패터닝 광학 소자의 하향에 위치한 전방 및 후방 구경을 갖춘 대물 렌즈로서, 상기 대물 렌즈와 협력하여 동작하는 상기 동적 위상 패터닝 광학 소자가 빔렛들을 개별적으로 수렴하고 구배 조건들을 구축하여, 작은 입자들을 조작할 수 있는 광학 트랩들을 형성하는, 이러한 대물 렌즈 를 포함하는 것을 특징으로 하는 트래핑 시스템 [청구항 24] 제 23 항에 있어서,레이저 광선을 발생시키는수단을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 25] 제 23 항에 있어서,상기 트래핑 시스템은 대물 렌즈의 후방 구경에 대향하도록 배치되는 빔 스플리터를 추가로 포함하며, 이에 따라, 상기 빔렛들은 후방 구경을 향할 수 있고, 전방 구경으로부터 후방 구경까지 포커싱 렌즈의 광학축을 따라 광학 데이터 스트림이 통과할 수있는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 26] 제 23 항에 있어서,광학 데이터 스트림을 컴퓨터로 사용하기 위한 디지털 데이터 스트림을 변환하는수단을추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 27] 제 23 항에 있어서,대물 렌즈 상향에 위치하는 한개이상의망원렌즈를추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 28] 제 25 항에 있어서,빔 스플리터 상향에 위치하는 한개이상의망원렌즈를추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 29] 제 25 항에 있어서,빔 스플리터 하향에 위치하는 한개이상의망원렌즈를추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 30] 제 25 항에 있어서,빔 스플리터의 상향 및 하향에 위치하는 한개이상의망원렌즈를추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 31] 제 26 항에 있어서,조명 소스(an illumination source)를추가포함하는것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 32] 제 23 항에 있어서,선택된 단면이정사각형형태인것을특징으로 하는트래핑 시스템. [청구항 33] 제 23 항에 있어서,선택된 단면의 둘레에서 강도가 강한 것특징으로 하는트래핑 시스템.