Можно сказать, что путь к оптическому пинцету, или, используя более строгие термины, лазерному микроманипулятору, был открыт выдающимся российским физиком Петром Лебедевым в его опытах 1910 года по обнаружению давления световой волны. Именно сила этого давления втягивает поляризованные диэлектрические микрочастицы в область сфокусированного лазерного излучения. И, получается, позволяет перемещать их вслед за фокусом света.
В подобной системе для начального захвата частицы необходимо чрезвычайно точно совмещать положения фокуса и микрообъекта. Поэтому для упрощения захвата в конструкции манипуляторов используют аксиконы – оптические элементы, фокусирующие лазерное излучение не в точку, а в отрезок прямой линии длиной несколько миллиметров.
На роль аксиконов хорошо подходят зонные или голографические пластинки, регулярные структуры, формирующие в пространстве периодические оптические картины. И уже совсем недавно, в 2008 году, немецкая фирма HoloEye начала серийное производство фазовых модуляторов – аксиконов на основе ЖК-матрицы. Появилась возможность динамично изменять пространственные картины излучения, а значит, и собирать сложные микроструктуры.
На основе немецкого фазового модулятора и мощного инфракрасного лазера исследовательская группа во главе с Вилом Байбуриным как раз и разработала свою конструкцию оптического пинцета. В результате полученная система способна захватывать и перемещать до 5–7 микрообъектов одновременно. В этом и состоит её основное преимущество – промышленные зарубежные манипуляторы оперируют с каждой частицей отдельно. Такой прибор найдёт широкое применение в биофизике при изучении клеток. При этом наличие ЖК-матрицы позволяет независимо управлять расположением объектов без каких-либо механических вмешательств и получать сложные микроструктуры.
Источник информации:
В. Б. Байбурин, Ю. П. Волков, С. Д. Спицин, А. В. Ляшенко «Голографический лазерный микроманипулятор». Гетеромагнитная микроэлектроника, вып. 2, 2011 год
Источник: http://www.strf.ru/material.aspx