Оптический захват и манипулирование биологическими микрочастицами с цифровым голографическим визированием

Abstract

In this paper, the possibilities of noncontact trapping of micron-sized particles using optical traps formed with spatially structured beam are assessed. Capturing fields are generated by interference of laser beams with controllable parameters, including tilt angles, beam waist, polarization states and a number of superposed beams. Visualization and tracking the position of trapped micro-objects in three-dimensional space is realized using axial lensless digital holographic microscopy with real-time computer processing of interferograms.

В данной работе проанализированы возможности бесконтактного удержания частиц микронного размера с использованием оптических ловушек, сформированных в пространственно-структурированном пучке. Генерация полей захвата обеспечивается посредством интерференции лазерных пучков с управляемыми параметрами, включая углы наклона, перетяжку, состояние поляризации и количество пучков. Визирование и отслеживание положения захваченных микрообъектов в трехмерном пространстве реализовано с помощью осевой безлинзовой цифровой голографической микроскопии с последующей компьютерной обработкой интерферограмм в режиме реального времени.