T矩阵方法计算双层球形粒子的受力

来源：激光技术杂志2018年第1期北京时间：

作者：毋飞鹏, 张波, 刘子龙, 唐禹

摘要：为了分析聚焦光束对多层粒子的捕获效率，结合矢量衍射积分、 T 矩阵方法以及Maxwell应力张量积分，通过理论推导给出了双层球形粒子的 T 矩阵的详细表达式，并对双层球形粒子在聚焦光场中的受力进行了数值计算，详细分析了内层折射率和内层尺寸对光场捕获效率的影响。结果表明，只有内层折射率在一定范围内，聚焦光束对双层球形粒子才具有捕获作用，随着内层折射率增加，最大后向捕获效率先增加后减小至零，对于空心粒子，内层尺寸越大，聚焦光束对粒子的捕获作用越弱，且平面波的捕获作用比高斯光束更强。此双层球形粒子的受力计算可以拓展到多层的复杂粒子的情形。

关键词：激光技术, 光学捕获, T矩阵, 双层球形粒子