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聚焦光场俘获微球的FDTD分析
  • ISSN号：1000-3290
  • 期刊名称：《物理学报》
  • 时间：0
  • 分类：TN241[电子电信—物理电子学] X591[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构：[1]四川大学电子信息学院,成都610064, [2]中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳621900, [3]华北光电技术研究所,北京100015
  • 相关基金：国家自然科学基金（批准号：10676023）和固体激光国家级重点实验室基金资助的课题.
作者： 杨浩[1], 冯国英[1], 朱启华[1,2], 张大勇[1,3], 周寿桓[1,3]
关键词： 光镊, 俘获力, 时域差分有限方法(FDTD), 动量守恒, light tweezer, trapping force, finite difference time-domain （FDTD）, conservation of momentum
中文摘要：

基于动量守恒原理,采用2维时域有限差分方法（2D FDTD）建立了激光场对微米量级微球的作用力模型,讨论了入射高斯光场的波长、束腰半径、微球的折射率和半径等对聚焦光场俘获力的影响.结果表明：位于聚焦光场中特定位置的微球可被俘获,当离轴距离增加,俘获力减小.微球所受到的俘获力与微球的折射率有关,当小于环境折射率时（如汽泡）,不能形成俘获,而被推离光场.模拟结果与其他文献中报道的实验结果一致.

英文摘要：

The model of trapping force on microsphere based on the conservation of momentum are presented. Using 2-D FDTD algorithm, we calculated the effects of the wavelength, waist of the Gaussian beam, the radius and refractive index of the mierosphere on the trapping force. The results show that the microsphere located in a certain zone of focused laser optical electromagnetic fields will be trapped, and the trapping force deceases with the increase of the distance of the observed point away from the axis. When the refractive index of the surrounding medium is greater than that of the microsphere （such as an air bubble）, it will be pushed out of the laser beam. The simulation results are in good aggrement with the experimental observation.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊（2011版）
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编：欧阳钟灿
  • 地址：北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编：100190
  • 邮箱：apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话：010-82649026
  • 国际标准刊号：ISSN：1000-3290
  • 国内统一刊号：ISSN：11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘（网络版）,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引（扩展库）,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊（2004版）,中国北大核心期刊（2008版）,中国北大核心期刊（2011版）,中国北大核心期刊（2014版）,中国北大核心期刊（2000版）
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