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题名双高斯波束对手性粒子的辐射力特性
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作者
白靖
刘轩
葛城显
袁泉
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机构
西安邮电大学电子工程学院
中国电子科技集团公司第三十九研究所
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出处
《西安邮电大学学报》
2024年第3期44-57,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(62001377,62101445,61571355,61601355,61308025)
陕西省自然科学基金项目(2023-JC-QN-0657,2023-JC-QN-0774,2022KJXX-95,2020JQ-843)
西安市科协青年人才托举计划项目(959202313013)。
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文摘
提出了一种研究双高斯波束对手性粒子辐射力的方法。假设光波束以任意方向传播,利用坐标旋转定理在粒子坐标系中以球矢量波函数对双高斯波束进行扩展;通过对入射场的叠加,得到双高斯波束总入射场的展开系数;根据广义洛伦兹-米氏理论和麦克斯韦应力张量理论,推导出作用在手性粒子上辐射力的解析表达式。仿真结果表明:当手性粒子退化为各向同性介质球时,辐射力仿真结果与相关经典文献吻合;双高斯波束的束腰宽度变化对其捕获手性粒子的能力影响不大;随着双高斯波束偏振角的减小,双高斯波对手性粒子的捕获能力会增强;线性偏振的双高斯波束照射具有大手性参数的球体时,产生的辐射力将变小,使得捕获变得更加困难;右旋圆极化双高斯波束对手性参数为负的手性粒子捕获的概率更大;所提出的双高斯波束较单高斯波束更容易捕获大尺寸的手性粒子;双高斯波束的稳定俘获性能对手性粒子的手性参数十分敏感;采用合适的圆偏振态的双高斯波束可能更容易实现对手性粒子的轴向捕获。
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关键词
光镊
双高斯光束
辐射力
波束光阱
手性粒子
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Keywords
optical tweezer
dual Gaussian beams
radiation force
beam trap
chiral particle
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分类号
O433
[机械工程—光学工程]
O432
[机械工程—光学工程]
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