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时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力

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胡耿军, 李静, 龙潜, 陶陶, 张恭轩, 伍小平. 2011: 时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力, 物理学报, 60(3): 39-44.
引用本文: 胡耿军, 李静, 龙潜, 陶陶, 张恭轩, 伍小平. 2011: 时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力, 物理学报, 60(3): 39-44.
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Hu Geng-Jun, Li Jing, Long Qian, Tao Tao, Zhang Gong-Xuan, Wu Xiao-Ping. 2011: FDTD numerical simulation of the trapping force of microsphere in single optical tweezers, Acta Physica Sinica, 60(3): 39-44.
Citation: Hu Geng-Jun, Li Jing, Long Qian, Tao Tao, Zhang Gong-Xuan, Wu Xiao-Ping. 2011: FDTD numerical simulation of the trapping force of microsphere in single optical tweezers, Acta Physica Sinica, 60(3): 39-44.
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时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力

  • 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥,230027

  • 中国科学技术大学近代力学系,合肥,230027

FDTD numerical simulation of the trapping force of microsphere in single optical tweezers

  • 摘要: 本文采用三维时域有限差分法(FDTD)和Maxwell应力张量法建立了单光镊在焦点附近俘获球形微粒的光阱力模型,采用基于球矢量波函数(VSWF)的五阶高斯光源作为仿真光源,得到了准确的光场传播.讨论了光源的波长、束腰、偏振态和微球的半径、折射率对光阱力的影响,分析了在单光镊俘获微球时,邻近微球对光阱力的影响.特别研究了光源的偏振态对微球所受光阱力的作用效果,仿真结果表明圆偏振光比线偏振光对微球的俘获力更大;被光镊稳定俘获的微球,会受到邻近微球干扰,失去平衡状态,改变光源的偏振态可以改变微球的受力状态.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-03-30

时域有限差分法数值仿真单光镊中微球受到的光阱力

  • 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,合肥,230027
  • 中国科学技术大学近代力学系,合肥,230027

摘要: 本文采用三维时域有限差分法(FDTD)和Maxwell应力张量法建立了单光镊在焦点附近俘获球形微粒的光阱力模型,采用基于球矢量波函数(VSWF)的五阶高斯光源作为仿真光源,得到了准确的光场传播.讨论了光源的波长、束腰、偏振态和微球的半径、折射率对光阱力的影响,分析了在单光镊俘获微球时,邻近微球对光阱力的影响.特别研究了光源的偏振态对微球所受光阱力的作用效果,仿真结果表明圆偏振光比线偏振光对微球的俘获力更大;被光镊稳定俘获的微球,会受到邻近微球干扰,失去平衡状态,改变光源的偏振态可以改变微球的受力状态.

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