不同偏振态光镊三维光阱刚度的比较研究

曹志良 Cao Zhi-liang,梁言生 Liang Yan-sheng,严绍辉 Yan Shao-hui,周源 Zhou Yuan,蔡亚楠 Cai Ya-nan,雷铭 Lei Ming,李曼曼 Li Man-man,姚保利 Yao Bao-li

Acta Photonica Sinica（2019）

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摘要

为了研究激光偏振态对光阱刚度的影响,本文比较了四种不同偏振态光场(方位角偏振光、径向偏振光、线偏振光、圆偏振光)捕获不同尺寸SiO2微粒的三维光阱刚度.研究结果表明:当SiO2微粒的尺寸和激光波长相近时,圆偏振光和线偏振光的三维光阱刚度大于径向偏振光和方位角偏振光的三维光阱刚度;而随着SiO2微粒尺寸的增加,方位角偏振光和径向偏振光的三维光阱刚度大于圆偏振光和线偏振光的三维光阱刚度.此外,实验也表明:使用浸油物镜捕获微粒时,物镜匹配油的折射率和水的折射率不一致引起的球差,会降低系统对物镜数值孔径的利用.通过这些研究工作,可以为不同偏振态光场的测力研究提供一定的指导和参考.

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关键词

Optical trap stiffness,Polarization state,Refractive index,Spherical aberration,Numerical aperture

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