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Un nouveau developpement de pince optique pour micro-objets

07/10/2002 12h43, par ADIT

Les pinces optiques, connues egalement sous le nom de pinces laser, sont des outils extraordinaires pour le manipulation d'objets a l'echelle micrometrique et submicrometrique. Les pinces optiques fonctionnent en attrapant une petite particule dans la region focale d'un faisceau laser refracte par un objectif de microscope. Cette technique permet de deplacer la particule capturee dans la region focale dans n'importe quelle dimension de l'espace, mais en revanche, elle ne permet d'attraper qu'une seule particule.
L'amelioration apportee a la pince optique permet de capturer et de manipuler de nombreuses particules dans une zone de plusieurs millimetres. Dans les pinces optiques traditionnelles, les particules sont capturees dans un faisceau lumineux gaussien. Le profil gaussien change continuellement, s'elargissant et se retrecissant a mesure que le faisceau se propage. La taille de la zone focale est donc reduite (de l'ordre d'un micron dans la direction transversale et de quelques microns dans la direction axiale de propagation) et une seule particule peut y etre confinee.
La nouvelle pince optique a ete construite avec un faisceau dont le profil d'intensite transversal demeure inchange a mesure que le faisceau se propage. Ces faisceaux, plus connus sous le nom de faisceaux de Bessel ou faisceaux non diffractants presentent un profil de rayonnement dans lequel la partie centrale du faisceau, similaire a une gaussienne est entouree par des anneaux concentriques d'intensite decroissante. Ces faisceaux changent a peine de forme en se propageant, ils ne se diffractent pas, mais en plus, et c'est tres surprenant, si une partie du faisceau est obstruee ou distordue par une particule, elle a tendance a se reconstruire apres une distance de propagation caracteristique. Ainsi, la forme du faisceau est tres stable face a des perturbations externes. En plus du confinement stable de nombreuses particules, les faisceaux de Bessel permettent d'obtenir des structures bidimensionnelles et ordonnees des particules.
L'utilisation des faisceaux de Bessel "auto-reparateurs" et d'autres formes non gaussiennes ouvre la porte a de multiples autres usages des pinces optiques, en etendant leur potentiel a la construction de micromachines et de systemes de microfluides, ainsi qu'a d'autres applications possibles en physique et en genie biologique.

Source : Circulo de Innovacion de Microsistemas, 20/09/2002

Redacteur : Helene Fontaine, [email protected]

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