涡旋阵列光场与涡旋光镊技术

涡旋阵列光场不仅具有单涡旋光束的特性,而且新增了空间排列这一新的自由度,新颖的结构与特性使其在光通信、光学微操、大容量光存储等领域应用广泛.本文研究了周期性阵列光场的特性与产生,利用多束涡旋光束叠加制作单环、双环的晶格,通过模拟和实验设计制作了多种二维涡旋阵列光场,如线性排列、矩阵排列和径向排列的二维涡旋阵列光场,并分析了其结构特性.利用二维周期阵列光场与沿z轴传播的平面波相干涉,产生多种三维阵列光场,如六角型、六边螺旋型、Kagome型和Honeycomb型三维涡旋阵列光场.在应用方面进行了光镊实验,分别用涡旋波片法和全息法产生涡旋光束并应用于捕获二氧化硅微粒并驱动其旋转,实现了涡旋光束的粒子微操纵.这两种方法产生的涡旋光束均可用于光镊技术,启发我们在未来的应用中寻找更为便捷高效的光镊技术手段以提高工作效率.