基于MATLAB的单光阱光镊中光阱力的分析

谈爱玲; 赵勇; 史锦珊

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ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

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基于MATLAB的单光阱光镊中光阱力的分析

谈爱玲 , 赵勇 , 史锦珊

文章导航 > 激光技术 > 2004 > 28(4): 373-375,400

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基于MATLAB的单光阱光镊中光阱力的分析

1.
燕山大学, 电气工程学院, 秦皇岛, 066004

作者简介: 谈爱玲(1978- ),女,硕士研究生,研究方向为激光微操纵光镊技术.E-mail:ertiger@sina.com.

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(60378038);河北省自然科学基金资助项目(602163)
中图分类号: Q631;Q68

The analysis of the optical trap force in a single optical trap based on MATLAB

1.
Electricity Institute, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China
CLC number: Q631;Q68

摘要: 在几何光学近似下,对米氏球状粒子所受轴向光阱力进行了数值计算。仿真结果给出了轴向稳定捕获区域和光阱力与光镊系统主要参数的关系。分析表明,激光束束腰半径越小,势阱越深;相对折射率、激光波长、功率等参数对光阱力也有一定影响。数值仿真为实验中参数的选择提供了依据。
- 光镊 /
- 光学势阱 /
- 光阱力 /
- 数值仿真
Abstract: Under the approximation of geometric optics,the axial force exerted on the Mie microsphere particles is simulated.The capture range and the curves of simulation are shown.The results show that decreasing focus spot radius leads to deeper optical traps and that relative refractive index,laser wavelength and power also have some effect on optical trap,which give some reliance on choosing parameters in experiments.
- optical tweezers /
- optical trap /
- optical trapping forces /
- simulation

[1]	ASHKIN A,DZIEDZIC J M,BJORKHOLM J E et al.Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectrical particles [J].Opt Lett,1986,11:288～290.
[2]	ASHKIN A,SCHUTZE K,DZIEDZIC J M et al.Force generation of organelle transport measured in vivio by an infrared laser trap [J].Nature,1990,348:346～348.
[3]	ASHKIN A.Forces of a single-beam gradiant laser trap on a dielectric sphere in the ray optics regime [J].Biophysical Journal,1992,61:569～582.
[4]	BAKKER S T C,HESSELINK G,GROOTH B G et al.Experimental and thoretical investigations on the vadility of the geometrical optics model for calculating the stability of optical traps [J].Cytometry,1991,12:479～485.
[5]	FELGNER H,MYKKER O,SCHLIWA M.Calibration of lightforces in optical tweezers [J].Appl Opt,1995,34:977～982.
[6]	SIMMONS R M,FINER J T,CHU S et al.Quantitative measurements of force and displance using an optical trap [J].Biophysical Journal,1996,70:1813～1822.
[7]	GU M,KE P C,GAN X S.Trapping force by a high numerical-aperture microscope objective obeying the sine condition [J].Rev Sci Instrum,1997,68:3666～3668.
[8]	GAUTHIER R C,ASHMAN M.Simulated dynamic behaviour ofsingle and multiple spheres in the trap region of focused laser beams [J].Appl Opt,1998,37:6421～6431.
[9]	姚新程,李兆霖,程丙英 et al.双层介质球体所受光作用力的分析与计算 [J].光学学报,2000,20:1305～1310.

[1]	齐跃峰 , 王健飞 , 谈爱玲 . 干涉式多光镊系统研究. 激光技术, 2009, 33(2): 134-137.
[2]	陈根余 , 陈冲 , 卜纯 , 贾天阳 . 激光在线修整青铜金刚石砂轮数值仿真与试验. 激光技术, 2012, 36(4): 433-437. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.001
[3]	李雷 . 用光镊研究稳恒磁场对血红细胞的活性影响. 激光技术, 2013, 37(6): 799-802. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.021
[4]	魏勇 . 用激光光镊测量液体微区的粘滞系数. 激光技术, 2016, 40(5): 738-741. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.025
[5]	朱能伟 , 方晓东 , 梁勖 , 赵读亮 . 准分子激光器中张氏面型电极的电场仿真研究. 激光技术, 2017, 41(5): 680-683. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.05.012
[6]	许贝贝 , 陆健 , 张宏超 , 高楼 , 唐懋 . 高真空激光等离子体的同步移相干涉诊断及仿真. 激光技术, 2024, 48(1): 14-19. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.003
[7]	张宝武 , 支理想 , 张文涛 , 贾梦翔 . 基片衍射时原子速率对激光汇聚铬原子沉积的影响. 激光技术, 2013, 37(4): 421-424. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.002
[8]	李岩 , 张书练 , 孟祥旺 , 张志诚 , 欧家鸣 , 刘静华 . 激光微束细胞操作系统. 激光技术, 2001, 25(2): 90-94.
[9]	陈德良 , 冯彩玲 , 秦水介 . 石英微通道内测量细胞表面电荷的研究. 激光技术, 2009, 33(6): 561-564. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.001
[10]	吴智辉 , 崔向荣 , 黄代政 , 陈朝旺 , 莫华 . 脐带血与先天性心脏病患儿红细胞的光谱分析. 激光技术, 2012, 36(2): 233-237. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.024
[11]	管延锦 , 文小明 , 史明霞 , 孙胜 , 杨雪玲 . 板料激光弯曲的屈曲机理的研究. 激光技术, 2001, 25(1): 11-14.
[12]	章玲 , 曾燕 , 陈国庆 , 周爱 . 楔形微纳光纤能量分布特性研究. 激光技术, 2015, 39(5): 689-693. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.022
[13]	孟庆安 , 蒋泽伟 , 王询 , 高伟翔 , 樊红英 . 象限探测器放大组件带宽设计方法研究. 激光技术, 2021, 45(2): 137-142. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.002
[14]	姜银方 , 应才苏 , 刘赤荣 , 石朝阳 , 周桂生 . 激光功率密度对板料激光冲击成形性能的影响. 激光技术, 2010, 34(1): 95-98. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.027
[15]	龙青云 , 邓华秋 , 崔得龙 . 抽运功率配置对双向喇曼放大器性能的影响. 激光技术, 2013, 37(2): 216-218. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.019
[16]	欧攀 , 闫平 , 巩马理 , 张春熹 . 三点抽运的高功率双包层光纤激光器优化设计. 激光技术, 2007, 31(1): 57-60.
[17]	徐荣青 , 陆建 , 倪晓武 , 杨克成 , 程祖海 . 光场力对烧蚀物时空分布的影响. 激光技术, 2003, 27(3): 202-204.
[18]	张强 , 汪岳峰 , 贾文武 , 殷智勇 . 双光路合成系统的理论与仿真研究. 激光技术, 2010, 34(4): 569-572. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.036
[19]	张宝武 , 支理想 , 王道档 . 基片表面的倾斜度对光学势阱的影响. 激光技术, 2014, 38(3): 380-383. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.021
[20]	李茜 , 李海涛 , 张银蒲 , 申彦春 . 基于线性光放大器全光逻辑或非门的仿真研究. 激光技术, 2012, 36(6): 825-827. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.028