完美涡旋光中微米级粒子的受力与力矩特性分析

Zhang Yanan,Li Manman,Yan Shaohui,Zhou Yuan,Li Xing,Yao Baoli

ACTA PHOTONICA SINICA（2021）

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摘要

基于紧聚焦方法在几何焦平面处获得了完美涡旋光场,理论分析了该光场中微米级尺寸微粒受到的光学力与轨道矩.结果表明,该完美涡旋光可以在横平面上捕获微粒并驱动其绕光轴做轨道旋转运动,微粒受到的轨道矩随着拓扑荷的增大先增大后趋近于稳定.此外,分析了圆偏振、径向偏振和方位角偏振完美涡旋光对微粒施加的光学力和轨道矩.结果表明完美涡旋光的偏振态在一定程度上会影响微粒的轨道运动,圆偏振完美涡旋光更适合用于诱导微粒轨道旋转.

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关键词

Optical trapping, Polarization state, Perfect optical vortex beams, Optical force, Orbital torque

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