光子学报, 2015, 44 (2): 0214004, 网络出版: 2015-02-15   

强聚焦混合偏振矢量光束在瑞利粒子上产生的辐射力

Radiation Forces on a Rayleigh Particle by Highly Focused Hybridly Polarized Vector Beams
作者单位
华侨大学 信息科学与工程学院 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
摘要
理论研究了强聚焦混合偏振矢量光束作用在瑞利粒子的辐射力,推导出混合偏振矢量光束深聚焦在焦平面处产生辐射力的计算表达式,数值模拟了焦平面附近轴向光束强度分布及数值孔径与径向系数对辐射力分布的影响.结果表明, 强聚焦混合偏振矢量光束深聚焦后在焦平面附近产生的辐射力在一定情况下能够实现对瑞利粒子的三维捕获,并且受数值孔径和径向系数的影响, 其中径向系数影响较为明显.大量数据整合结果表明当径向系数大于3时, 才能实现与光阑数值孔径相匹配, 完成对焦平面附近瑞利粒子的三维捕获.
Abstract
The radiation force of highly focused hybridly polarized beams on a Rayleigh particle was theoretically studied and the expression was derived.The influence of numerical apertures of an objective and radial coefficient on the radiation force distribution and the longitudinal intensity distribution on the focal plane were numerically simulated.The numerical results show that radiation forces by highly focused hybridly polarized vector beams can be used to trap three-dimensional Rayleigh particles, and the trapping property is affected by the numerical aperture and radial coefficient obviously. Copious experimental data indicate that it can be done only when the radial coefficient is greater than 3.

张瑞丽, 陈子阳, 蒲继雄. 强聚焦混合偏振矢量光束在瑞利粒子上产生的辐射力[J]. 光子学报, 2015, 44(2): 0214004. ZHANG Rui-li, CHEN Zi-yang, PU Ji-xiong. Radiation Forces on a Rayleigh Particle by Highly Focused Hybridly Polarized Vector Beams[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2015, 44(2): 0214004.

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