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| 涡旋光束照射下特殊形状微型物体所受的力矩 | |
| 引用本文： | 李东华,蒲继雄,王喜庆.涡旋光束照射下特殊形状微型物体所受的力矩[J].中国激光,2012,39(s1):102012. |
| 作者姓名： | 李东华 蒲继雄 王喜庆 |
| 作者单位： | 李东华:华侨大学信息科学与工程学院， 福建 泉州 362021西南交通大学物理科学与技术学院， 四川 成都 610031 蒲继雄:华侨大学信息科学与工程学院， 福建 泉州 362021 王喜庆:西南交通大学物理科学与技术学院， 四川 成都 610031 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(60977068)、中国科学院瞬态光学与光子技术国家重点实验室基金(SKLST200912)和华侨大学学科重点建设项目资助课题。 |
| 摘 要： | 以射线光学模型为基础，研究了特殊形状微型物体在涡旋光束照射下的所受力矩。根据动量和角动量守恒定理，推导了微型物体在x、y和z方向上受力旋转的力矩公式。通过数值计算，得到了微型物体在不同表面倾斜角度的情况下的旋转特性。研究结果表明，由于涡旋光束的轨道角动量与光束动量的相互作用，改变涡旋光束的拓扑荷数，既可以使微型物体保持静止，也可以改变微型物体旋转的方向和旋转的速度。 |
| 关 键 词： | 物理光学 力矩 轨道角动量 光动量 辐射压力 |
| 收稿时间： | 2012/2/1 |
Optical Torques upon a Micro Object Illuminated by a Vortex Beam |
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| Abstract: | The torque on a specially shaped micro object produced by a vortex beam is studied based on a ray-optic (RO) model. Based on conservation of momentum and orbital angular momentum, the formulas for the torque along x, y and z directions are derived. The numerical calculation is given to show the dependence of the optical torques on the inclination angle of the micro object. It is shown that the torque is dependent upon both the light momentum and orbital angular momentum (OAM) of the incident vortex beam. We can control the rotation of the micro object by modulating the topological charge of the incident light beam. Moreover we can make the micro object stop. |
| Keywords: | physical optics torque orbital angular momentum light momentum radiation force |