轻便灵活的激光镊子

光纤是光通信领域广泛应用的元件,光镊是非侵入式微操作工具.将光纤应用于光镊,利用光纤实现光学势阱发展了光镊技术,吸引了研究者的广泛兴趣.介绍了基于单模光纤微探针的光镊技术,综述了技术的原理、基本装置、关键问题以及近年来国内外研究现状.光纤光镊轻便灵活,增大了光镊捕陷范围和操作灵活度,其与微流道、微芯片、激光计量和光谱仪等设备的结合,使得光镊的应用推广到更多领域.     

染料调谐激光器中ASE的有效抑制

染料的放大自发辐射（以下简称ASE)是染料激光器的一个十分严重的问题。为了滤除ASE，提高信噪比，获得高纯度可调谐激光，人们已作各种尝试，在一定程度上得到了改善。我们采用了一种饱和吸收和偏振的新技术，有效地抑制了ASE，达到窄带ASE背景0.01%。     

光镊技术中的纳米位移探测及其测量误差讨论

光镊系统可以实现微米粒子的纳米精度位移测量，对该测量装置和方法及各种误差来源进行了分析。着重讨论了动态图像分析法，包括灰度重心法和新发展的幂次重心法、二次曲线拟合法。提出了一种对图像分析法边行评估的数值模拟方法，对这三种算法引起的误差进行了数值模拟。结果表明，方法误差与随机噪声的性质有关：在本底噪声为主时，二次曲线拟合法精度高，计算量小。用四像限探测器和图像分析法对固定的微米小球进行了位置测量，二者的标准偏差分别为1nm和0．3nm。在纳米精度的位移测量的基础上，可以实现光阱刚度的测量，并进而测量了微米小球所受到的亚皮牛顿力。基于位移和刚度的精密测量，微小力的测量可以达到飞牛顿量级。     

旋转玻片法实现分时复用多光阱

利用倾斜放置于光镊光路中的旋转玻片对激光束进行斩波可以实现分时复用多光阱.详细讨论了光镊光路中引入玻片后,光阱位置的变化随玻片位置、厚度以及倾斜角度等因素的变化关系.设计了可以加载不同厚度玻片的8孔转盘,通过直流电机带动转盘旋转实现玻片对激光束的机械斩波,进而获得分时复用多光阱.利用分时复用多光阱实现了两个、三个不同大小聚苯乙烯小球的稳定捕获,通过改变玻片倾角可以改变光阱之间的距离,实现对捕获小球距离的控制.给出了分时复用多光阱的初步结果,从实验上证实了方法的可行性.     

酵母细胞在涡旋光阱中的旋转动力学研究

利用液晶空间光调制器对高斯光束进行相位调制后可生成涡旋光束。因涡旋光束本身具有轨道角动量,酵母细胞被光阱捕获后会绕其中心旋转,对酵母细胞旋转的时序信号图进行傅里叶变换后可测出酵母细胞在光阱中的旋转角速度。详细讨论了酵母细胞旋转角速度随激光功率、拓扑荷以及捕获高度的变化关系。实验结果表明,酵母细胞的旋转角速度与激光功率成正比,与拓扑荷的平方成反比;捕获高度在14μm时角速度达到最大值;细胞在涡旋光阱中的旋转方向可由拓扑荷的符号决定,正号为逆时针旋转,负号为顺时针旋转。此实验结果有望应用在细菌鞭毛马达力矩的测量实验中。     

用dressed原子理论研究相干Raman拍现象

由于光场和原子体系的共振相互作用,使得光场和原子体系之间发生强烈的耦合。对于这样的紧耦合体系,通常的微扰论处理是不适用的。本文应用dressed原子理论对三能级双泵浦场体系求出了严格谐振时耦合表象与裸原子表象之间的变模矩阵,并得出了三能级粒子数分布随时间变化的解析     

光镊技术测量生物大分子间的结合强度

本文构建了一个借助微米小球为"手柄",用光镊间接操控生物大分子,进而测定生物大分子之间结合强度的实验 方法。具体实验以抗体A6D蛋白(肌醇磷酸激酶的单克隆抗体)与抗原P14-kinase(肌醇磷脂激酶)为例,对它们之间结合强 度进行了实验研究。该方法可望为生物大分子相互间作用力的定量测量提供直接、有效的研究手段。     

强聚焦激光束俘获生物粒子

激光束与透明生物粒子的相互作用中,激光束的力学效应明显地超过热学效应和光生物化学效应。适当的光束配置可以造成一个能捕捉和操纵生物粒子的激光陷阱。本文介绍一种强聚焦氦氖激光束的纯光学陷阱,以及用它阱陷红葡萄球菌、球形鞭毛虫等生物粒子的实验。四十毫瓦功率的激光束