Optische Manipulation sphärischer Partikel in Luft

Seit der ersten erfolgreichen experimentellen Umsetzung, hat sich die optische Pinzette als Werkzeug in einem breiten Anwendungsspektrum etabliert und wird für den Einsatz in immer allgemeineren Aufgabenbereichen weiter entwickelt und optimiert. Einer der größten Vorteile besteht in dem kontaktlosen Halten und Manipulieren mikroskopischer Objekte ohne die Existenz von Adhäsions- und Oberflächenkräften. Dadurch wird das gezielte Loslassen zuvor gefangener mikroskopischer Objekte ermöglicht. Für die Positionierung additiver Marker auf einem Glaswafer wurde auf Basis strahlenoptischer Kraftsimulationen ein optisches System entwickelt. Dieses kombiniert eine strahlformende sowie eine fokussierende Funktion bei einer Gesamtgröße vergleichbar mit einem Mikroskopobjektiv. Mit dem System wird nachweislich das berührungslose optische Fangen sowie das stabile und effiziente optische Halten von 10 µm durchmessenden SiO2-Partikeln bei einer Laserleistung von 50 mW realisiert. Für die Beobachtung gefangener Partikel in axialer Richtung wurde zusätzlich eine Spiegeloptik in das optische System integriert.