时域有限差分法利用聚焦光脉冲模拟介质球微粒所受单频光阱力

摘要：

用三维时域有限差分法对光镊装置中介质球微粒所受光阱力情况进行模拟.根据Richards-Wolf矢量场衍射积分公式对消球差会聚透镜像空间中电磁场分布的表示,在总场空间中实现了对聚焦光脉冲的模拟.聚焦光脉冲与介质球微粒的相互作用,通过离散傅里叶变换提取出单频成分,利用计算光阱力的麦克斯韦应力张量公式,计算单频激光对介质球的光阱力.聚焦光脉冲的引入可以使一次计算得到多个频率下的计算结果.对相同的聚焦装置下介质球受不同频率入射光的光阱力情况进行了计算.计算结果表明使用线偏振光作光源时,大数值孔径聚焦透镜和短入射波长有利于介质球的横向操纵;沿光轴方向对介质球进行纵向操纵,需要大数值孔径的物镜和与之相适应的入射波长.

关键词：光学制造、光镊、时域有限差分法、光阱力、聚焦光脉冲

所属期刊栏目：34

分类号：O436(光学)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2015-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：263-270