單光纖光鑷技術(shù)研究.pdf

1、本課題對(duì)光纖光鑷的一種——單光纖光鑷進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。單光纖光鑷簡單易用、成本低，比傳統(tǒng)光鑷更利于推廣與工程應(yīng)用。本文首先探討了單光纖光鑷實(shí)現(xiàn)的可能性，將電磁場(chǎng)動(dòng)量守恒定律與FDTD方法結(jié)合，使得光纖光場(chǎng)的計(jì)算與光阱力計(jì)算聯(lián)系起來，利用這種方法能夠?qū)θ我庑螤罟饫w出射光場(chǎng)和特殊形狀粒子的受力情況進(jìn)行分析，從而解決了單光纖光鑷計(jì)算上的難題。分析了不同形狀光纖端出射光場(chǎng)，討論了錐角與出射光斑的關(guān)系，系統(tǒng)分析了構(gòu)成單光纖光勢(shì)阱的諸要素，總結(jié)出了

2、單光纖出射光場(chǎng)構(gòu)成三維光勢(shì)阱的條件。 詳細(xì)講述了單光纖光鑷中所用光纖針的制備方法，搭建了實(shí)用化的單光纖光鑷系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)多種光纖光鑷方案，并最終實(shí)現(xiàn)了三種基于不同光纖針形式單光纖光鑷，利用單光纖光鑷實(shí)現(xiàn)了酵母細(xì)胞的三維捕獲與移動(dòng)，利用兩路拋物線型單光纖光鑷實(shí)現(xiàn)了酵母細(xì)胞在兩個(gè)光勢(shì)阱間的轉(zhuǎn)移與交接以及空間狀態(tài)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了酵母細(xì)胞在水中布朗運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)和布朗運(yùn)動(dòng)力的測(cè)量。測(cè)量了多種單光纖光鑷的最大光阱力與光功率的關(guān)系