基于空间光调制器的可移动光镊的产生及其在粒子囚禁中的应用

来源：华东师范大学学报·哲学社会科学版杂志2025年第3期北京时间：

作者：孔晨莹, 周婧雯, 汤继鸿, 郭超修, 尹亚玲

摘要：光学镊子为精确操控微观粒子提供了一种非接触、无损伤的有效方法, 对光学微操纵技术的应用和发展具有重要的意义. 提出并验证了一种采用空间光调制器产生一维可移动光学囚禁势(光镊)的方案, 并讨论了其在粒子囚禁方面的应用. 对加载到空间光调制器上的两种光束的相位全息图进行动态连续调谐, 可产生聚焦高斯光束和涡旋空心光束. 研究了这两种光束在自由空间的传播特性, 光束的光强最大值、光斑大小和焦距之间的关系; 计算了颗粒在聚焦高斯光镊和涡旋空心光镊中的光学势、梯度力和散射力, 并讨论了构建可调谐一维移动光镊的可行性. 该方案在微观粒子的激光囚禁和操控中具有重要的应用前景.

关键词：光镊,高斯光束,涡旋空心光束,空间光调制器,粒子囚禁,

基金资助：国家自然科学基金(12174115)