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时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力

伍小平 胡耿军 李静 龙潜 陶陶 张恭轩

时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力

伍小平, 胡耿军, 李静, 龙潜, 陶陶, 张恭轩
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  • 本文采用三维时域有限差分法(FDTD)和Maxwell应力张量法建立了单光镊在焦点附近俘获球形微粒的光阱力模型,采用基于球矢量波函数(VSWF)的五阶高斯光源作为仿真光源,得到了准确的光场传播.讨论了光源的波长、束腰、偏振态和微球的半径、折射率对光阱力的影响,分析了在单光镊俘获微球时,邻近微球对光阱力的影响.特别研究了光源的偏振态对微球所受光阱力的作用效果,仿真结果表明圆偏振光比线偏振光对微球的俘获力更大;被光镊稳定俘获的微球,会受到邻近微球干扰,失去平衡状态,改变光源的偏振态可以改变微球的受力状态.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50975271)资助的课题.
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  • 引用本文:
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-23
  • 修回日期:  2010-05-26
  • 刊出日期:  2011-03-15

时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力

  • 1. (1)中国科学技术大学近代力学系,合肥 230027; (2)中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥 230027
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50975271)资助的课题.

摘要: 本文采用三维时域有限差分法(FDTD)和Maxwell应力张量法建立了单光镊在焦点附近俘获球形微粒的光阱力模型,采用基于球矢量波函数(VSWF)的五阶高斯光源作为仿真光源,得到了准确的光场传播.讨论了光源的波长、束腰、偏振态和微球的半径、折射率对光阱力的影响,分析了在单光镊俘获微球时,邻近微球对光阱力的影响.特别研究了光源的偏振态对微球所受光阱力的作用效果,仿真结果表明圆偏振光比线偏振光对微球的俘获力更大;被光镊稳定俘获的微球,会受到邻近微球干扰,失去平衡状态,改变光源的偏振态可以改变微球的受力状态.

English Abstract

参考文献 (22)

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