光纖光鑷的捕獲特性與振動傳感特性研究.pdf

1、隨著光鑷技術在微觀領域中的廣泛應用,人們對光鑷系統(tǒng)的要求也在不斷提升,將光纖引入光鑷系統(tǒng),其輕便、靈活的特點大幅度提升了光鑷系統(tǒng)操作的自由度與靈活度,光纖光鑷會成為研究細胞生命活動的基本規(guī)律和微小力學傳感測量的重要工具。本課題研究的是光纖光鑷的捕獲特性與振動傳感特性:利用兩種不同端面結構的光纖分別實現(xiàn)光鑷的多粒子捕獲和振動傳感測量。
　　 對于光纖光鑷的光捕獲系統(tǒng),先根據(jù)光鑷技術的基本原理,設計構造錐形光纖端面,然后采用基于電磁

2、場動量守恒定律和時域有限差分的分析方法,研究在改變捕獲粒子數(shù)量、光纖端面錐角大小、微粒半徑和折射率等參數(shù)情況下,錐形端面光纖捕獲出射光場光阱力的特性。在實驗中,利用錐形端面光纖光鑷實現(xiàn)對酵母細胞的多次捕獲與轉移,并用錐形端面光纖光鑷實驗標定光鑷出射光場中光阱力的變化趨勢。
　　 對于光纖光鑷的振動傳感系統(tǒng),先依據(jù)光捕獲原理設計微光纖振動傳感器的基本結構,并采用慣性受迫振動原理分析此結構的力學特性,得到微光纖振動傳感器的幅頻特性與