利用全息光镊自动构建复合微结构

全息光镊（HOT）是能够以高准确度和精度操纵微米和纳米级物体的强大工具。它们最常用于生物学应用，如细胞研究，以及最近的微结构组装。自动化在 HOT 领域一直备受关注，因为人工运行的实验耗时且需要熟练的操作员。然而，自动化的 HOT 通常使用点光阱，即将高强度激光聚焦在流体介质中的特定点以吸引和移动微物体。在本文中，我们开发了一种新颖的自动化系统，使用复用光阱更高效地镊取多个微物体。复用光阱能够以各种交替的复用形式（如环形和线形图案）同时捕获多个微珠。我们的自动化系统是通过在商用 HOT 的基础上增加实时微珠检测与跟踪以及基于波前的路径规划来实现的。我们通过在富含障碍物的环境中使用环形和线形光阱组装由 5 $\mu m$ 聚苯乙烯微珠组成的两种不同复合微结构，展示了该系统的实用性。