涡旋光束的光力特性研究

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1、论文作者签名：：i盘笙万方数据指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：i统稿钦。Z“九j一监‰z毛rIqⅣ≥夕VI答辩日期：．鬯垡：!』：旦；万方数据Author’ssignature：Supervisor’Ssignature：ExtemalReviewers：ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：万方数据浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盘鎏盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：i彤名签字日期：Ⅵ怕年，z月_日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝鎏盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保

3、密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：k工茗导师签名：甜茁I签字目期：Ⅵ叩年·。月。多日签字日期：枷，尸年J‘万方数据致谢本文的主要工作是在导师叶林华副教授的悉心指导下完成的，自论文选题直到论文最终定稿，从始至终都得到了叶老师的指导，全文凝聚了叶老师的心血。回首短暂而又充实的研究生生活，首先要感谢尊敬的叶林华老师一直以来在学习上、生活上给予我无微不至的帮助。叶老师渊博的知识、开阔的学术视野、严谨务实的作风、淡泊名利的崇高风范、积极乐观的生活态度以及独特的人格魅力将永远作为我人生学习的楷模，叶老师的教导与鼓励将一直伴我前行。依然记得刚刚踏入求是园的那一刻，

4、一切都是盲目无章，是叶老师的指导帮助我以最快的速度适应新的生活与学习环境，开始在光学理论领域的探索。两年间，叶老师一直鼓励我们深刻的理解物理概念，学会独立思考，学会将理论与实践相结合。同时，还注重帮助我们培养较强的语言表述能力以及动手能力，使我在短短的两年里取得了很大的进步。在此，．向恩师表示衷心的感谢和崇高的敬意!其次，我要感谢实验室大家庭寄予的帮助和鼓励。感谢已工作的师兄邓湘元对我的指导和帮助，在我刚刚步入求是园的那段日子里，师兄在学习和生活上给了我很多指导和建议，告诉我如何着重的培养自己的综合能力。感谢实验室同学徐丽娟、徐艳玲以及叶威威，两年以来，在我学习遇到困

5、难时，他们总能第一时间帮助我走出困境并鼓励我继续前行。另外，还要感谢光学所的所有同学、宿舍的舍友，硕士期问，他们也同样给过我很多帮助与支持，特此致谢!即将毕业走出校园，最后由衷的感谢我的家人以及每一位一直支持我、鼓励我的朋友，是你们的关爱让我在一次次挫折中成长，扬起前行的帆，坚定不移的前进，在此要对他们表示深深的谢意!张睿2014年4月于浙江大学万方数据摘要光镊技术因其非接触、无损伤的优点被越来越多的应用到各个领域，现已成为研究细胞生物学、表面物理、微机电系统的重要工具。光镊技术的本质是光与作用粒子之间的动量交换，因此，光束的动量特性直接决定了光镊对粒子的作用情况。拉

6、盖尔高斯光束作为涡旋光束的重要一员，其独特的螺旋相位使其区别于普通光源以及基模高斯光束带有不为零的轨道角动量。光的轨道角动量作用在粒子上，可以产生一个角向的扭转力，其宏观表现为微粒的角向旋转现象。这种新型的光镊技术一光学扳手，不仅可以实现对操纵粒子的捕获，而且也可以在角向使其旋转。比如对于研究不规则微粒的散射问题，微粒在光学扳手的作用下旋转，接收端就可以得到微粒不同截面的散射谱，可以更加精确的分析微粒的参数。本文详细介绍了拉盖尔高斯光束的光学特性，对光强和螺旋相位面进行了仿真，并通过对动量和角动量的计算，分析了拉盖尔高斯光束的力学特性。文章最后根据瑞利散射模型，计算了

7、不同参数对光束捕获力的影响。关键词：捕获力；拉盖尔高斯光束；角动量；螺旋相位；梯度力。lI万方数据AbstractThankstoitsspecialadvantagesofnon-contactandliOn—damage，opticaltweezershasbeenmoreandmoreappliedtovariousfieldsandhasbecomeanimportanttoolforstudyingcellbiology,surfacephysics，micro—electromechanicalsystems·Thenatureofopt