类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊设计与微粒操控
作者机构：北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室 广州南沙光子感知技术研究院
出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)
年 卷 期：2024年
核心收录：
学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(61903042) 北京学者计划研究项目(BJXZ2021-012-00046)
摘 要：为提高光镊系统中光纤波导耦合度与微通道集成度，实现对微粒的多样操控，提出一种类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊结构，从双光束聚焦光场机制出发，分析并建立光镊探针尖端横向和轴向光阱力数学模型，通过出射光场分布仿真模型的计算，探究了类抛物线形悬挂芯光纤中空孔直径、微粒尺寸与纤芯功率等参量对出射光场和光阱力的影响。结合悬挂芯光纤流道的气压控制，利用CO2激光熔融工艺制备光纤光镊探针，建立了针对直径2μm、5μm和10μm的聚苯乙烯微粒操控实验。研究为单孔悬挂芯光纤应用于光纤光镊实现微粒操控乃至输运提供了技术基础，也为光纤光镊提高集成度与灵活性提供了新的思路。
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