题名
非线性晶体产生的空心光束中大尺寸粒子囚禁与导引
DOI
作者
宁效龙 王志章 裴春莹 尹亚玲
作者单位
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
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.
关键词
光泳力；粒子囚禁；粒子导引；空心光束
刊名
现代物理学报
ISSN
3078-9443
年、卷(期)
20185
所属期刊栏目
数学与物理
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