光束軌道角動(dòng)量的理論研究和光鑷分選細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、光鑷又稱單光束梯度力阱，是由高度會(huì)聚的激光束形成的，可以捕獲從幾納米到幾十微米的生物大分子微粒、細(xì)胞器等，并在不影響周圍環(huán)境的情況下對(duì)捕獲物進(jìn)行非接觸性、無損傷的活體操作。光致旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)微粒的角向操縱，這是在光鑷對(duì)微粒的三維操作基礎(chǔ)上又增加了一維角向的操縱，光束的軌道角動(dòng)量已成為目前的研究熱點(diǎn)。
　　課題的內(nèi)容包括光鑷及光致旋轉(zhuǎn)的原理，光鑷對(duì)毛細(xì)管中的生物細(xì)胞的微操縱與光阱力的測(cè)量，利用光鑷精確分選酵母菌細(xì)胞，光束的軌道角動(dòng)量理

2、論及高斯渦旋光束的軌道角動(dòng)量密度的模擬。
　　論文首先從電磁場(chǎng)理論出發(fā)推導(dǎo)了一般光束的軌道角動(dòng)量密度的公式，利用高斯渦旋光束的電場(chǎng)強(qiáng)度公式并結(jié)合推導(dǎo)出的軌道角動(dòng)量密度公式得到了高斯渦旋光束的軌道角動(dòng)量密度的表達(dá)式，運(yùn)用MATLAB程序模擬了高斯渦旋光束的光場(chǎng)分布及其軌道角動(dòng)量密度分布。為高斯渦旋光束的軌道角動(dòng)量應(yīng)用于光學(xué)微操控領(lǐng)域做了前期理論分析工作。
　　其次，利用已搭建的光鑷實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了毛細(xì)管中生物細(xì)胞的光學(xué)微操縱實(shí)驗(yàn)