光纖光鑷的捕獲特性與振動(dòng)傳感特性研究.pdf

1、隨著光鑷技術(shù)在微觀領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)光鑷系統(tǒng)的要求也在不斷提升,將光纖引入光鑷系統(tǒng),其輕便、靈活的特點(diǎn)大幅度提升了光鑷系統(tǒng)操作的自由度與靈活度,光纖光鑷會(huì)成為研究細(xì)胞生命活動(dòng)的基本規(guī)律和微小力學(xué)傳感測(cè)量的重要工具。本課題研究的是光纖光鑷的捕獲特性與振動(dòng)傳感特性:利用兩種不同端面結(jié)構(gòu)的光纖分別實(shí)現(xiàn)光鑷的多粒子捕獲和振動(dòng)傳感測(cè)量。
　　 對(duì)于光纖光鑷的光捕獲系統(tǒng),先根據(jù)光鑷技術(shù)的基本原理,設(shè)計(jì)構(gòu)造錐形光纖端面,然后采用基于電磁

2、場(chǎng)動(dòng)量守恒定律和時(shí)域有限差分的分析方法,研究在改變捕獲粒子數(shù)量、光纖端面錐角大小、微粒半徑和折射率等參數(shù)情況下,錐形端面光纖捕獲出射光場(chǎng)光阱力的特性。在實(shí)驗(yàn)中,利用錐形端面光纖光鑷實(shí)現(xiàn)對(duì)酵母細(xì)胞的多次捕獲與轉(zhuǎn)移,并用錐形端面光纖光鑷實(shí)驗(yàn)標(biāo)定光鑷出射光場(chǎng)中光阱力的變化趨勢(shì)。
　　 對(duì)于光纖光鑷的振動(dòng)傳感系統(tǒng),先依據(jù)光捕獲原理設(shè)計(jì)微光纖振動(dòng)傳感器的基本結(jié)構(gòu),并采用慣性受迫振動(dòng)原理分析此結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,得到微光纖振動(dòng)傳感器的幅頻特性與