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涡旋光束照射下特殊形状微型物体所受的力矩
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]华侨大学信息科学与工程学院,福建泉州362021, [2]西南交通大学物理科学与技术学院,四川成都610031
  • 相关基金: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.
中文摘要:

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z、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。

英文摘要:

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.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849