模式复用型单光纤光镊技术研究

提出了一种新型的模式复用型单光纤光镊,并且通过实验验证了其不仅可以在光轴上稳定地捕获酵母菌,而且可以通过调节LP_(01)模式与LP_(11)模式之间的功率比,在一定范围内操控酵母菌在光轴上的位置;此外,还可以将粒子沿光轴弹射出去。对这种模式复用型单光纤光镊的工作原理进行了较详细的理论分析,实验中采用氢氟酸腐蚀法及熔融法制作模式复用型单光纤光镊探针。

两种单光纤光镊捕获效果的数值仿真与实验研究

采用一种基于时域有限差分(FDTD)的数值算法,仿真计算了抛物线形和大锥角形两种新型单光纤光镊的出射光场,并在稳态场下通过对麦克斯韦应力张量积分求得介质球在两种光场中受到的光阱力,得到大锥角型光纤端产生的光阱力较大的结论;讨论了不同介质球大小、折射率,光纤探针形状对光阱力的影响。在实验中这两种光纤探针都实现了对水中酵母菌细胞的捕获,且采用流体力学法对抛物线形和大锥角形二种新型单光纤光镊产生的光阱力进行了标定。结果表明:基于FDTD数值仿真方法计算受力与实验结果一致,并且这种计算光纤光镊产生的光阱力的方法简单,适用;且抛物线形和大锥角形光纤探头都具备构成单光纤光镊的条件。