涡旋阵列光束对二氧化硅微球的俘获
作者机构：太原科技大学应用科学学院山西省光场调控与融合应用技术创新中心
出 版 物：《光电子·激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)
年 卷 期：2024年
学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金青年项目(62305238) 山西省基础研究计划项目(202103021223299,202103021223271) 太原科技大学博士科研启动金(20202014,20202064,20222009,20222054) 太原科技大学研究生教育创新项目(SY2023056)资助项目
摘 要：本文研究了高斯涡旋阵列光束在源平面的电场表达式和光强分布，基于ABCD矩阵与Collins公式得到了通过透镜聚焦后的电场表达式及其光强分布，分析了在瑞利散射机制下该光束对二氧化硅微球产生的光辐射力。聚焦后的光强分布会受到阵列中光束的拓扑荷的影响，这将决定其对瑞利微球的光学俘获能力。研究表明，二氧化硅微球可以在光强极大值处被三维稳定俘获，通过调节阵列中光束的拓扑荷，微球被稳定俘获的位置发生改变。通过对比散射力、布朗力、重力等与梯度力的大小，分析了除散射力外的力是否会使位置发生偏移，进而得出了该阵列在不同拓扑荷组合的情况下能稳定俘获的微球半径的范围。
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