光纤探针型近场光镊光阱力特性研究

作     者：刘炳辉 杨立军 王扬 袁巨龙 LIU Bing-hui;YANG Li-jun;WANG Yang;YUAN Ju-long

作者机构：浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室杭州310032 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2011年第40卷第3期

页      面：363-369页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(No.90923041) 浙江省机械电子工程重中之重学科开放基金 特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室开放基金项目(No.2009EP012) 机器人技术与系统国家重点实验室开放研究项目(No.SKLRS-2010-2D-10)资助 

主　　题：近场光镊 光纤探针 光阱力 三维时域有限差分法 纳米操作 

摘      要：基于动量守恒原理,结合麦克斯韦应力张量和三维时域有限差分方法,建立了近场空间内激光光镊对纳米微粒的光阱力计算模型.分析了光纤探针型近场光镊的近场分布以及操作纳米微粒时各轴向光阱力的分布情况,并探讨了光纤探针尖端的捕获尺寸、捕获位置和操作稳定性.结果表明:微粒应处于光纤探针针尖的近场空间内才可实现稳定可靠的纳米操作,不同尺寸的微粒具有不同的捕获效果,且随初始位置的不同微粒的捕获位置亦不同.计算结果为激光近场光镊纳米操作装置的设计和制造提供了理论基础.