瑞利微粒梯度力散射力奇异空心光束高斯光束论文

1、光束作用于瑞利微粒辐射力的研究【摘要】激光捕获技术是利用光辐射力来捕捉、移动和操纵微粒的 先进技术。光镊即单光束梯度力光阱是通过在高度聚焦的激光束的束 腰附近所产生的极高的场强梯度来形成皮牛顿量级的力，可以三维的 稳定捕获和操控微小粒子。因此，激光束对粒子的辐射力的研究显得 十分重要。近年来大量的新型激光束被应用到作用于微粒的辐射力的 研究上。本文介绍了光镊技术的研究背景、历史意义以及国内外的研 究现状，介绍了光镊技术的基本原理和光镊的三种基本模型。基于瑞 利情况，我们详细介绍了瑞利范围内的粒子俘获力。在奇异空心光束 的传输特性的基础上，详细分析了奇异空心光束作用于瑞利介质微粒 的辐射力的情况

2、。并理论分析了高聚焦高斯光束作用于瑞利金属微粒 的辐射力。在以上理论研究的基础上综述了光镊的实验装置，分析了 组成光镊装置的各个部分的要求，并自行搭建了简易光镊装置，成功 实现了对介质微粒的捕获。更多还原段【Ab stract】 Laser trapping is an advanced technique that utilizes radiation forces to trap and manipulate microscopic particles. Optical tweezers, also known as single beam gradient force optical t

3、rap, rely upon the extremely high gradient in the electric field produced near the beam waist of highly focused laser beam, which creates Pico-Newton force sufficient enough to trap small particles in three dimensions. With the development of science and technology, in the past several years, differ

4、ent new types o. 更多还原 【关键词】瑞利微粒；梯度力；散射力；奇异空心光束；高斯 光束【Key words Rayleigh particles； Gradient force； Scatteringforce； anomalous hollow beam； Gaussian beam摘要6-7ABSTRACT 7日录8-10第1章绪论10-141.1研究背景及历史意义10-111.2国内外的研究现状11-131.3本文主要内容13-14第2章 光镊技术概况14-262.1光镊的定义142.2光镊的原理14-192.2.1梯度力与散射力14-172.2.2维光阱与三维光阱17

5、-192.2.3稳定捕获的条件192.3光镊的基本模型19-252.3.1米氏情况20-232.3.2瑞利情况23-242.3.3中间情况24-252.4本章小结25-26第3章奇异空心光束对粒子辐射力的理论分析26-363.1粒子俘获力的基本理论26-293.2奇异空心光束的性质29-323.3奇异空心光束对瑞利微粒的辐射力32-353.4 本章小结 35-36第4章 高斯光束对金属微粒的辐射力的理论分析36-434.1金属粒子的光捕获原理36-374.2高斯光束对金属微粒的辐射捕获力37-424.3 本章小结 42-43第5章 激光光镊实验研究43-525.1光镊的实验装置43-465.2自行研制的光镊实验装置46-485.3实验结果48-515.4 小结 51-52第6章总结和展望52-53 参考文献索购全