利用双锥角光纤探针捕获多微粒串列

来源：激光技术杂志2023年第3期北京时间：

作者：吴雨庭, 张波, 刘子龙, 陈聪, 王婉玲, 曾祥

摘要：为了捕获不同材料、不同尺寸的多微粒串列，采用界面层腐蚀法制备了双锥角光纤探针，搭建单光纤光镊系统捕获了酵母菌、二氧化硅和聚苯乙烯等材料的多微粒串列。结果表明，对于相同材料的微粒，双锥角探针所能捕获的微粒数量随其尺寸增加而减少，而对于相同尺寸的微粒，捕获微粒的数量随材料折射率增加而减少；通过测量捕获微粒串列时各个微粒的捕获力，发现串列中离探针尖端越远的微粒其所受捕获力越小，在外力的作用下远端的微粒将率先逃逸；理论计算显示当光纤探针的2次锥角超过60°时，不能捕获2个或2个以上的球形微粒，该结果和实验观测一致。此研究可应用于精细加工和微纳制造。

关键词：激光技术, 光纤光镊, 界面层腐蚀法, 多微粒捕获, 光捕获