| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-13页 |
| 引言 | 第13-15页 |
| 1 激光光镊光刀及微束技术 | 第15-33页 |
| ·光镊的发展历史 | 第15-16页 |
| ·光镊的基本原理 | 第16-19页 |
| ·Mie粒子尺度 | 第16-17页 |
| ·Rayleigh粒子尺度 | 第17-18页 |
| ·尺度介于Mie粒子与Rayleigh粒子之间 | 第18-19页 |
| ·光镊的结构形式 | 第19-24页 |
| ·系统的基本形式 | 第19-20页 |
| ·非高斯光束光阱 | 第20-21页 |
| ·光纤光镊 | 第21-22页 |
| ·全息光镊 | 第22-24页 |
| ·光镊在生命科学中的典型应用及前景 | 第24-25页 |
| ·操控单个DNA分子 | 第24页 |
| ·研究分子马达 | 第24-25页 |
| ·光镊的应用前景 | 第25页 |
| ·激光光刀的作用原理 | 第25-30页 |
| ·激光与生物组织的相互作用 | 第25-28页 |
| ·紫外激光光刀的特点 | 第28页 |
| ·光纤光刀构想 | 第28-30页 |
| ·激光微束技术展望 | 第30-32页 |
| ·本章小节 | 第32-33页 |
| 2 近场光镊及近场光纤探针腐蚀加工技术 | 第33-47页 |
| ·近场光镊技术的提出 | 第33页 |
| ·近场光镊技术的几种研究形式 | 第33-39页 |
| ·利用棱镜全内反射形成隐失场实现粒子排列 | 第33-34页 |
| ·利用镀膜光纤探针尖 | 第34-36页 |
| ·利用激光照明金属探针尖 | 第36-37页 |
| ·利用聚焦隐失场实现近场捕获 | 第37-38页 |
| ·各种近场光学捕获方法的比较 | 第38-39页 |
| ·近场光学与近场光纤探针的加工方法 | 第39-40页 |
| ·化学腐蚀加工方法及影响腐蚀效果的因素 | 第40-41页 |
| ·化学腐蚀加工方法的分类 | 第41-46页 |
| ·静态腐蚀法 | 第41-42页 |
| ·动态腐蚀法 | 第42-43页 |
| ·选择腐蚀法 | 第43-44页 |
| ·管腐蚀法 | 第44-45页 |
| ·各种腐蚀加工方法的比较 | 第45-46页 |
| ·本章小节 | 第46-47页 |
| 3 常规光镊系统的实验研究 | 第47-66页 |
| ·LOT Ⅱ型光镊系统 | 第47-50页 |
| ·系统的主要组成部分 | 第48-49页 |
| ·系统的基本光路 | 第49-50页 |
| ·激光电源电流与激光输出功率的对应关系的测量 | 第50-51页 |
| ·测量工具与方法 | 第50页 |
| ·测量结果与分析 | 第50-51页 |
| ·计算机屏幕显示图像大小的标定 | 第51-53页 |
| ·标定工具与方法 | 第51-52页 |
| ·标定数据处理 | 第52-53页 |
| ·对定标结果的检验 | 第53页 |
| ·光镊光阱位置的确定 | 第53-54页 |
| ·常规光镊操纵酵母菌细胞的实验结果与讨论 | 第54-58页 |
| ·酵母菌样品及其制备 | 第54页 |
| ·实验步骤 | 第54-55页 |
| ·实验结果 | 第55-57页 |
| ·分析与讨论 | 第57-58页 |
| ·光镊对较大尺寸不规则形状细胞的操控与讨论 | 第58-61页 |
| ·光镊捕获球形乳腺癌细胞 | 第58-59页 |
| ·光镊捕获锥形大鼠海马神经元细胞 | 第59-60页 |
| ·实验结果分析与讨论 | 第60-61页 |
| ·光镊与膜片钳组合研究悬浮细胞电生理特征的设计方案 | 第61-65页 |
| ·问题的提出及设计方案 | 第61-63页 |
| ·在微电极灌液正压作用下的稳定光学捕获 | 第63-64页 |
| ·光镊与膜片钳组合操作悬浮状态海马神经元细胞 | 第64页 |
| ·对设计方案的分析和问题讨论 | 第64-65页 |
| ·本章小节 | 第65-66页 |
| 4 激光微束系统耦合光路的设计及应用研究 | 第66-90页 |
| ·激光光刀与光镊耦合激光微束系统的光路设计 | 第66-75页 |
| ·紫外激光器类型及参数 | 第66-67页 |
| ·在光镊仪器上的光刀光路设计 | 第67-68页 |
| ·分色镜的设计参数及对光路偏移量的计算 | 第68-70页 |
| ·转动分色镜对光刀焦点横向位移影响的计算 | 第70-72页 |
| ·用ZEMAX软件计算NIR与UV光的位置色差 | 第72-75页 |
| ·激光光刀作用于生物组织的实验研究 | 第75-82页 |
| ·紫外脉冲激光输出能量和功率密度的计算 | 第75页 |
| ·FTSS 355-50型紫外激光器光束参数的计算 | 第75-79页 |
| ·低强度紫外纳秒激光光刀对洋葱表皮细胞的穿孔实验 | 第79-80页 |
| ·实验结果分析与讨论 | 第80-82页 |
| ·激光与光纤耦合相关问题的研究 | 第82-89页 |
| ·高效激光光纤耦合的条件 | 第82页 |
| ·FTSS 355-50型激光器与紫外光纤的光束参数乘积比较 | 第82-83页 |
| ·光纤耦合透镜的参数设计 | 第83-84页 |
| ·透镜光纤对激光光纤耦合效率的提高 | 第84-89页 |
| ·本章小节 | 第89-90页 |
| 5 微纳米尺度光纤探针和器件的研制 | 第90-102页 |
| ·电弧加热微拉伸热熔与静态腐蚀相结合研制大锥角近场纳米光纤探针 | 第90-96页 |
| ·近场光学显微及近场光刀、光镊对光纤探针的要求 | 第91页 |
| ·热微拉伸实验仪器 | 第91-92页 |
| ·近场光纤探针的研制工艺 | 第92-95页 |
| ·实验结果与讨论 | 第95-96页 |
| ·管腐蚀法研制纯石英纤芯紫外多模微米光纤探针 | 第96-100页 |
| ·探针制作步骤 | 第96-97页 |
| ·实验结果与讨论 | 第97-100页 |
| ·化学腐蚀与热熔结合制作紫外多模光纤微透镜 | 第100-101页 |
| ·本章小节 | 第101-102页 |
| 6 腐蚀-切割-热融三步法制作球面微透镜光纤 | 第102-115页 |
| ·实验模型与加工方法 | 第102-111页 |
| ·化学腐蚀控制腐蚀光纤直径 | 第103-106页 |
| ·电弧热融光纤平端面成球透镜的计算模型 | 第106-110页 |
| ·通过控制腐蚀时间加工具有特定曲率半径的球端微透镜 | 第110-111页 |
| ·对模型及实验的讨论 | 第111-112页 |
| ·光纤球面微透镜对出射光线聚焦的计算 | 第112-114页 |
| ·本章小节 | 第114-115页 |
| 7 结论与建议 | 第115-118页 |
| ·本文结论 | 第115-116页 |
| ·问题与后续工作 | 第116-117页 |
| ·展望 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-131页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第131-132页 |
| 创新点摘要 | 第132-133页 |
| 致谢 | 第133-135页 |
