非对称动态涡旋光束对酵母菌细胞的光操纵特性

提出一种基于非对称涡旋光束的动态光镊,实验中基于计算全息技术,通过对涡旋光束的动态调控,实现了酵母菌细胞的分离与聚合,探究了非对称动态涡旋光束对酵母菌细胞的操纵特性.计算了用此光镊系统操纵酵母菌细胞时的光阱刚度,在激光器出射功率为230 mW时,光阱刚度统计均值为0.0985 pN/μm.     

摆线光束的微粒等间距操控（特邀）

轨道角动量（OAM）的发现为光镊的研究开辟了新的道路。但具有OAM的光束在操纵微粒时,由于生物细胞不可能大小形状完全相同,所以当其进行旋转等操作时,粒子运动速度的不均匀会导致粒子之间的间距不可控。针对该问题,首先通过任意曲线塑形技术,并为传统摆线公式附加曲率调控参数提出了一种调控模式丰富的摆线光束,理论分析了该光束的OAM和梯度力,证明了解决上述问题的可能性。最后在实验中实现了粒子在运动过程中的启停,且成功操纵三个粒子进行等间距旋转,实验测得三个微粒在整个旋转过程中间距变化的误差可以维持在纳米级。这项工作为未来光捕获和操纵多种微粒在其他领域的应用铺平了道路,特别是在生物科学领域。     

高阶衍射级光束的轨道角动量北大核心CSCD

为研究高阶衍射级光束的轨道角动量,基于计算全息法在空间光调制器的傅里叶平面产生了不同衍射级的完美涡旋光束,并利用球面波干涉法对其拓扑荷值进行了测量。理论和实验结果表明不同衍射级p上的整数阶和分数阶完美涡旋光束的拓扑荷值l都满足l=mp的关系,其中m是相位掩模板的拓扑荷值。并进一步对不同衍射级的光学涡旋阵列进行了实验研究,结果表明光学涡旋阵列中光学涡旋的拓扑荷值满足l=p的关系,高阶衍射级上的衍射光束比+1级衍射光束具有更大的轨道角动量。该研究为光学涡旋及光学涡旋阵列进一步的研究及应用提供了理论和实验参考。