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非线性晶体产生的空心光束中大尺寸粒子囚禁与导引

宁效龙 王志章 裴春莹 尹亚玲

非线性晶体产生的空心光束中大尺寸粒子囚禁与导引

宁效龙, 王志章, 裴春莹, 尹亚玲
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  • 提出了一种基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束与光泳力的大尺寸粒子二维囚禁与一维导引、三维囚禁方案.理论上分析并计算了单个非线性ZnSe晶体产生的空心光束内粒子受到的横向与纵向光泳力,纵向光泳力的大小同粒子尺寸与光束尺寸比例的四次方成正比,与空心光束功率成正比,方向与光束传播方向一致.粒子尺寸与空心光束尺寸越接近时,横向光泳力的大小越大.结果表明该光泳力可以实现对大尺寸粒子的二维囚禁,同时可对粒子进行长距离(米量级)一维定向导引;理论上分析并计算了基于双非线性ZnSe晶体产生的局域空心光束内粒子所受横向与纵向光泳力情况,光泳力与系统参数的依赖关系与单个非线性晶体产生的空心光束中的粒子受力情况类似,不同的是该条件下纵向光泳力指向光束中心.结果表明该局域空心光束可以实现大尺寸粒子的三维有效囚禁.基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束或者局域空心光束可以作为大尺寸粒子非接触式有效操控的工具,在现代光学以及生物医学中有潜在的应用.
      通信作者: 尹亚玲, ylyin@phy.ecnu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11274114,11374100)和上海市自然科学基金探索类项目(批准号:17ZR1443000)资助的课题.
    [1]

    Ashkin A 1970 Phys. Rev. Lett. 24 156

    [2]

    Ashkin A, Dziedzic J M, Bjorkholm J E, Chu S 1986 Opt. Lett. 11 288

    [3]

    Dienerowitz M, Mazilu M, Dholakia K 2008 J. Nanophoton 2 021875

    [4]

    Chu S 1998 Rev. Mod. Phys. 70 685

    [5]

    Ashkin A, Dziedzic J M, Yamane T 1987 Nature 330 769

    [6]

    Davis E J, Schweiger G 2002 The Air Borne Microparticle: Its Physics, Chemistry, Optics, and Transport Phenomena (Heidelberg: Springer) pp780-785

    [7]

    Shvedov V G, Desyatnikov A S, Rode A V, Krolikowski W, Kivshar Y S 2009 Opt. Express 17 5743

    [8]

    Xin H B, Li X M, Li B J 2011 Opt. Express 19 17065

    [9]

    Xin H B, Bao D H, Zhong F, Li B J 2013 Laser Phys. Lett. 10 036004

    [10]

    Zhang Z G, Liu F R, Zhang Q C, Cheng T, Wu X P 2014 Acta Phys. Sin. 63 028701(in Chinese) [张志刚, 刘丰瑞, 张青川, 程腾, 伍小平 2014 物理学报 63 028701]

    [11]

    Gong L, Liu W W, Zhao Q, Ren Y X, Qiu X Z, Zhong M C, Li Y M 2016 Sci. Rep. 6 29001

    [12]

    Zhang Z, Zhang P, Mills M, Chen Z G, Christodoulides D N, Liu J J 2013 Chin. Opt. Lett. 11 033502

    [13]

    Du X L, Yin Y L, Zheng G J, Guo C X, Sun Y, Zhou Z N, Bai S J, Wang H L, Xia Y, Yin J P 2014 Opt. Commun. 332 179

    [14]

    Wang Z Z, Ren R M, Xia M, Xia Y, Yin Y L, Yin J P 2017 Las. Optoelect. Prog. 54 071901(in Chinese) [王志章, 任瑞敏, 夏梦, 夏勇, 尹亚玲, 印建平 2017 激光与光电子学进展 54 071901]

    [15]

    Lewittes M, Arnold S, Oster G 1982 Appl. Phys. Lett. 40 455

    [16]

    Shvedov V G, Rode A V, Izdebskaya Y V, Desyatnikov A S, Krolikowski W, Kivshar Y S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 118103

    [17]

    Desyatnikov A S, Shvedov V G, Rode V A, Krolikowski W, Kivshar Y S 2009 Opt. Express 17 8201

  • [1]

    Ashkin A 1970 Phys. Rev. Lett. 24 156

    [2]

    Ashkin A, Dziedzic J M, Bjorkholm J E, Chu S 1986 Opt. Lett. 11 288

    [3]

    Dienerowitz M, Mazilu M, Dholakia K 2008 J. Nanophoton 2 021875

    [4]

    Chu S 1998 Rev. Mod. Phys. 70 685

    [5]

    Ashkin A, Dziedzic J M, Yamane T 1987 Nature 330 769

    [6]

    Davis E J, Schweiger G 2002 The Air Borne Microparticle: Its Physics, Chemistry, Optics, and Transport Phenomena (Heidelberg: Springer) pp780-785

    [7]

    Shvedov V G, Desyatnikov A S, Rode A V, Krolikowski W, Kivshar Y S 2009 Opt. Express 17 5743

    [8]

    Xin H B, Li X M, Li B J 2011 Opt. Express 19 17065

    [9]

    Xin H B, Bao D H, Zhong F, Li B J 2013 Laser Phys. Lett. 10 036004

    [10]

    Zhang Z G, Liu F R, Zhang Q C, Cheng T, Wu X P 2014 Acta Phys. Sin. 63 028701(in Chinese) [张志刚, 刘丰瑞, 张青川, 程腾, 伍小平 2014 物理学报 63 028701]

    [11]

    Gong L, Liu W W, Zhao Q, Ren Y X, Qiu X Z, Zhong M C, Li Y M 2016 Sci. Rep. 6 29001

    [12]

    Zhang Z, Zhang P, Mills M, Chen Z G, Christodoulides D N, Liu J J 2013 Chin. Opt. Lett. 11 033502

    [13]

    Du X L, Yin Y L, Zheng G J, Guo C X, Sun Y, Zhou Z N, Bai S J, Wang H L, Xia Y, Yin J P 2014 Opt. Commun. 332 179

    [14]

    Wang Z Z, Ren R M, Xia M, Xia Y, Yin Y L, Yin J P 2017 Las. Optoelect. Prog. 54 071901(in Chinese) [王志章, 任瑞敏, 夏梦, 夏勇, 尹亚玲, 印建平 2017 激光与光电子学进展 54 071901]

    [15]

    Lewittes M, Arnold S, Oster G 1982 Appl. Phys. Lett. 40 455

    [16]

    Shvedov V G, Rode A V, Izdebskaya Y V, Desyatnikov A S, Krolikowski W, Kivshar Y S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 118103

    [17]

    Desyatnikov A S, Shvedov V G, Rode V A, Krolikowski W, Kivshar Y S 2009 Opt. Express 17 8201

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-07
  • 修回日期:  2017-09-21
  • 刊出日期:  2018-01-05

非线性晶体产生的空心光束中大尺寸粒子囚禁与导引

  • 1. 华东师范大学物理与材料科学学院, 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
  • 通信作者: 尹亚玲, ylyin@phy.ecnu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11274114,11374100)和上海市自然科学基金探索类项目(批准号:17ZR1443000)资助的课题.

摘要: 提出了一种基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束与光泳力的大尺寸粒子二维囚禁与一维导引、三维囚禁方案.理论上分析并计算了单个非线性ZnSe晶体产生的空心光束内粒子受到的横向与纵向光泳力,纵向光泳力的大小同粒子尺寸与光束尺寸比例的四次方成正比,与空心光束功率成正比,方向与光束传播方向一致.粒子尺寸与空心光束尺寸越接近时,横向光泳力的大小越大.结果表明该光泳力可以实现对大尺寸粒子的二维囚禁,同时可对粒子进行长距离(米量级)一维定向导引;理论上分析并计算了基于双非线性ZnSe晶体产生的局域空心光束内粒子所受横向与纵向光泳力情况,光泳力与系统参数的依赖关系与单个非线性晶体产生的空心光束中的粒子受力情况类似,不同的是该条件下纵向光泳力指向光束中心.结果表明该局域空心光束可以实现大尺寸粒子的三维有效囚禁.基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束或者局域空心光束可以作为大尺寸粒子非接触式有效操控的工具,在现代光学以及生物医学中有潜在的应用.

English Abstract

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