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基于光纤光镊的长距离微粒可控操纵 被引量：1
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作者 姜春雷 水华胜 +2 位作者 陈朋 方硕 王弢 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期1555-1563,共9页
在液体中灵活操纵微粒或细胞,特别是将细胞或微粒运输到指定位置,已经被证明在细胞分析、疾病诊断、药物递送等方面有着至关重要的作用。针对细胞或微粒非接触光学捕获的灵活性受限于光纤光镊操纵距离短的问题,提出了一种结构简单且具... 在液体中灵活操纵微粒或细胞,特别是将细胞或微粒运输到指定位置,已经被证明在细胞分析、疾病诊断、药物递送等方面有着至关重要的作用。针对细胞或微粒非接触光学捕获的灵活性受限于光纤光镊操纵距离短的问题,提出了一种结构简单且具有长距离非接触可控操纵微粒的新型光纤光镊。利用加热和拉伸技术制作了类锥形平口光纤探针,980 nm的激光经过光纤探针后会对微粒产生大的散射力,将微粒逐渐推离光纤端口,同时借助反向流体阻力,在不移动光纤探针的情况下通过调节激光器光源的输出功率,对轴向位置上直径为6μm的聚苯乙烯微粒可以进行长达102.2μm的可控往返操纵,应用有限元法仿真了光镊的光场强度分布,并采用麦克斯韦应力张量法分析了光镊对微粒的作用力。实验和仿真结果表明,所提出的类锥形平口光镊是可行的。 展开更多
关键词 光纤光镊 光学捕获 有限元法 麦克斯韦应力张量法
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基于高阶LP_(21)模式的鳍豚形可发射光纤传送带
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作者 高丙坤 荣玉菲 +6 位作者 姜春雷 陈朋 水华胜 吴昊 董太极 孙雨 闫文迪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期17-26,共10页
微粒运输和定向操纵在生物领域和医学新技术方面有着广阔的应用前景。设计了一种鳍豚形光纤光镊结构,其结合高阶LP_(21)模式实现了光纤传送带功能。通过将650nm光源输入155nm单模光纤中激发高能量比的LP_(21)模式,增强了光纤侧边缘的光... 微粒运输和定向操纵在生物领域和医学新技术方面有着广阔的应用前景。设计了一种鳍豚形光纤光镊结构,其结合高阶LP_(21)模式实现了光纤传送带功能。通过将650nm光源输入155nm单模光纤中激发高能量比的LP_(21)模式,增强了光纤侧边缘的光场强度。在较低光功率的情况下,将聚苯乙烯微粒(5μm)捕获在光纤周围侧边缘处,并且沿光纤边缘将其运输至尖端处,最终以粒子枪形式将微粒弹射出去。应用有限元法仿真了鳍豚形光纤探针的光场强度分布,分析了微粒在光纤上的受力情况,并在不同光功率下与普通锥形光纤进行了对比实验,验证了该结构的优越性。该方法设备简单,为光纤操纵提供了新的可能。 展开更多
关键词 光纤光学 微粒运输 定向操纵 鳍豚形光纤 LP_(21)模式
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