光束軌道角動量的理論研究和光鑷分選細(xì)胞的實驗研究.pdf

1、光鑷又稱單光束梯度力阱，是由高度會聚的激光束形成的，可以捕獲從幾納米到幾十微米的生物大分子微粒、細(xì)胞器等，并在不影響周圍環(huán)境的情況下對捕獲物進(jìn)行非接觸性、無損傷的活體操作。光致旋轉(zhuǎn)可實現(xiàn)對微粒的角向操縱，這是在光鑷對微粒的三維操作基礎(chǔ)上又增加了一維角向的操縱，光束的軌道角動量已成為目前的研究熱點。
　　課題的內(nèi)容包括光鑷及光致旋轉(zhuǎn)的原理，光鑷對毛細(xì)管中的生物細(xì)胞的微操縱與光阱力的測量，利用光鑷精確分選酵母菌細(xì)胞，光束的軌道角動量理

2、論及高斯渦旋光束的軌道角動量密度的模擬。
　　論文首先從電磁場理論出發(fā)推導(dǎo)了一般光束的軌道角動量密度的公式，利用高斯渦旋光束的電場強(qiáng)度公式并結(jié)合推導(dǎo)出的軌道角動量密度公式得到了高斯渦旋光束的軌道角動量密度的表達(dá)式，運(yùn)用MATLAB程序模擬了高斯渦旋光束的光場分布及其軌道角動量密度分布。為高斯渦旋光束的軌道角動量應(yīng)用于光學(xué)微操控領(lǐng)域做了前期理論分析工作。
　　其次，利用已搭建的光鑷實驗平臺進(jìn)行了毛細(xì)管中生物細(xì)胞的光學(xué)微操縱實驗