施宇智 1,2,3,4,*赖成兴 1,2,3,4夷伟成 1,2,3,4黄海洋 1,2,3,4[ ... ]程鑫彬 1,2,3,4,**
1 同济大学物理科学与工程学院，同济大学精密光学工程技术研究所，上海 200092
2 先进微结构材料教育部重点实验室，上海 200092
3 上海市数字光学前沿科学研究基地，上海 200092
4 上海市全光谱高性能光学薄膜器件及应用专业技术服务平台，上海 200092
5 香港理工大学电机与电子工程学系，香港 999077
6 新加坡国立大学电气与计算机工程系，新加坡 117583
光镊技术利用光和物质之间动量交换产生的光力对细小颗粒进行操控，具有无接触、操控尺寸小、精度高等特点，在基础物理、量子计算、生物医学等领域得到了广泛的应用。其中，横向光力（也称光横向力，OLF）是一种垂直于光的传播方向且与场强度梯度无关的特殊光力。近十年来，OLF的理论研究和实验探索成为了热点课题，在手性颗粒等超精密分选、光动量探测等方面有重要应用。从OLF的原理和产生条件、不同物理机制，以及在生物医学和物理化学等领域的应用等方面出发，对OLF的发展进行回顾和讨论，并对新的产生机制和更多的潜在应用与挑战进行展望。
横向光力 角动量 光学操控 光学自旋 手性颗粒
暨南大学纳米光子学研究院, 广东 广州 511443
以光纤通信为代表的光纤科学与技术的发展取得了辉煌成就, 以光纤传感为代表的光纤科学与技术的研究已延伸到社会发展和人们生活的各个方面, 以光纤为基础的各种新型微纳结构光子器件不断被设计和制作成功, 新的应用领域和潜力不断被挖掘。将微纳光纤探针应用到光镊领域, 不仅可以操控数量庞大的微粒, 还可以精确操控单个微粒, 这在微粒组装、筛选等领域有重要应用。将光纤探针应用到生物细胞的操控中, 能给研究细胞之间的相互作用提供新思路。
光纤探针 微粒 光捕获 光学操控 生物细胞 fiber probers microparticle optical trapping optical manipulation biological cells
1 南开大学物理学院泰达应用物理研究院, 天津 300457
2 旧金山州立大学物理与天文系, 加利福尼亚 旧金山 94132
3 中国科学院光电研究院, 北京 100094
4 华北电光研究所固体激光技术重点实验室, 北京 100015
5 广西大学物理科学与工程技术学院广西相对论天体物理重点实验室, 广西 南宁 530004
实现自弯曲光乃至自回旋光一直是人们的梦想与科幻的题材。近年来，艾里光束以及推广的自加速光束因其无衍射、自弯曲传输以及自愈等奇异特性引起了人们极大的研究兴趣。这些光束的构想不仅得到了实验证实，而且具有广泛的应用前景，包括操控微纳颗粒、等离子体通道和表面等离子体激元、电子加速、精密成像、湍流传输、引导放电等，这些应用前景使得自加速光倍受青睐，成为一个广泛关注和激动人心的前沿热点课题。本文简单综述了基于相位调制的自加速光束的研究进展，包括自加速光束的产生和传输特性，以及其在空域和时域的推广与调控，并着重介绍自加速光在若干领域的新奇应用。
物理光学 相位调制 自加速光 艾里光束 无衍射 自弯曲 自修复 光学操控 光学学报
2016, 36(10): 1026009
山西大学 光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
基于原子相干效应, 研究了在驻波场作用下原子介质的吸收和折射率的周期性调制所产生的周期性微结构特性及其操控。实验结果表明, 在驻波场作用下原子介质存在与光子晶体同样的光子带隙特性, 而且可通过调节形成驻波的两束光的频率差实现对其光子带隙位置的操控, 实现了光子带隙20MHz的频率移动。
原子相干 光子带隙 光子晶体 光学操控 atomic coherence photonic bandgap photonic crystal optical manipulation
基于表面等离子体激发的光学操控技术由于其所需激光能量低、装置简单，近来引起了广泛关注。采用Kretschmann棱镜耦合法对金膜表面等离子体场进行激发，实现了对直径为10.8 μm的聚苯乙烯粒子的有效操控。通过引入一微孔阵列对入射激光光斑图样进行调制，实现了聚苯乙烯微粒在金膜表面的阵列式分布。实验中使用的光源为输出功率20 mW的氦氖激光器，所需要的能量密度仅为传统激光光镊能量密度的几十分之一。由于该装置成本低、操控灵活且较低的激光能量密度可以防止对活体细胞的破坏，因此，可在医疗领域中的活体细胞及DNA操控等方面得到应用。
表面光学 光学操控 表面等离子体激发 棱镜耦合
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
量子态的光学操控是指在光场的传输、存储和频率变换等过程中用光学方法对光场的量子态进行操作与控制。量子态操控是量子通讯及量子态制备和应用的基础。在简要介绍连续变量多组份纠缠态光场制备的基础上，概述基于多组份纠缠态光场的连续变量量子通讯网络及在执行压缩态和纠缠态光场操控方面的实验研究进展。
量子光学 量子态 光学操控
就涡旋光束和光学涡旋的基本特征和原理进行了概述,对其产生、传播及应用进行了介绍。对涡旋光束和光学涡旋的研究动态进行了叙述,并对其未来的研究和应用前景进行了展望。
涡旋光束 光学涡旋 相位奇异性 角动量 螺旋相位 光学操控
