基于矩阵光学的光镊设计

作     者：任洪亮 李小燕 

作者机构：华侨大学信息科学与工程学院福建厦门361021 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2012年第32卷第5期

页      面：429-433页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(项目编号:61178015/F050601) 福建省自然科学基金资助项目(项目编号:2012J05120) 厦门科技计划项目(项目编号:3502Z20113017) 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(项目编号:JB-ZR1146) 华侨大学科研启动费资助项目(项目编号:09BS614) 

主　　题：光镊 光学设计 矩阵光学 ABCD矩阵 

摘      要：光镊已经成为研究单分子生物物理特性的一个基本工具,因而光镊设计是一个极为重要的课题。光镊捕获光路一般由激光器、扩束系统、光束调控系统、共焦系统、光束耦合系统和大数值孔径的物镜组成,通过保持物镜后瞳充满度来实现光镊稳定性。本文根据几何光学,利用矩阵光学进行光镊捕获光路计算,得到了各个透镜间距、透镜和光束调控系统距离、物镜后瞳处光斑大小与光束调控系统处光斑大小的关系、光束调控系统处光斑大小和入射激光光斑大小的关系。本文计算结果表明光镊横向位置和物镜高度无关,并指出了物镜后瞳位于成像透镜后焦面、光束调控系统位于共焦系统后透镜像方焦面处,才能在光镊阱位纵向操控时保持物镜后瞳充满度不变。本文工作为光镊设计和调整提供了非常简洁而有效的理论指导。