近场光纤镊理论与捕获特性研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lpwxlwan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,科技迅猛发展,科研领域不断深入,诸多科研人员将目光放眼于微观领域。特别是在生物医学领域,对单分子水平的操作显得尤为重要。因而,近年来,近场光镊技术以其自身的独特优点,突破了远场光镊所受到的显微物镜尺寸和光学衍射极限的限制等不足,成为研究微观领域的有力工具之一。因此,为了发展功能更加完善的近场光镊系统,本课题在现有近场光镊模型的基础上,结合现有模型的不足,研究一种基于双芯光纤的近场光纤光镊。   双芯光纤近场光镊系统将双芯光纤与全内反射原理相结合,在光纤端面形成倏逝场,利用该倏逝场对物体实现捕获操作。利用双芯光纤构成的近场光镊,相向传输的相干光叠加构成捕获区域,干涉效应使得光强增加的同时捕获空间进一步缩小,而且该系统可以实现近场光镊及其操纵与显微观察系统有效分离。同时,近场光纤光镊加工方法简单,具有可重复性。   对于双芯光纤的近场光纤光镊,首先需要按照一定的角度将双芯光纤研磨成圆锥台结构,然后在光纤锥面上镀上高反射率的金属膜。对于圆锥台结构的双芯光纤构成的近场光纤光镊系统,本文采用二维时域有限差分法对光纤端面的出射光场进行了仿真分析,并结合有限元法计算了微米尺寸的粒子所受到的光阱力。分别讨论了不同形状光纤端面的出射光场以及不同的入射角、两光束存在相位差时,出射光场的分布情况。同时又分别计算了不同尺寸的粒子在光场中同一位置时的纵向光阱力分布情况、同一尺寸粒子在距离光纤端面不同距离时横向光阱力的分布情况以及同一尺寸粒子在不同入射角条件下的横向光阱力分布情况。通过仿真和计算,在理论上充分验证该模型的稳定捕获特性。
其他文献
目前很多基于视频图像的交通事件检测软件大都都是针对高速公路而开发,而针对城市道路的交通事件检测系统很少,如果采用针对高速公路开发的交通事件检测软件运用在城市道路上,特
随着超短激光技术的不断发展以及其在各个领域的广泛应用,对超短激光脉冲时域特性诊断问题的研究意义越来越重大。激光脉冲的测量方法可分为电学测量法和光学测量法,电学测量法
一个城市的古桥建筑,记录着城市的发展史,体现着当时的文化内涵,代表着当时的科技水准。具有地域文化的古桥建筑,能使人们了解其城市发展的过程,是不可多得的城市记忆。作为城市里