王娟 作品数:6 被引量:17 H指数:3 供职机构: 华侨大学信息科学与工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 福建省自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 机械工程 更多>>
光镊对双层介质球作用力分析 被引量:2 2013年 通过模拟单光线在双层介质球各界面上的反射和折射,分析了单光线对介质球施加的作用力,进而计算了整个高斯型激光束对小球施加的作用力。计算双层球的内层折射率分别为1.0和1.9时的捕获力,分析小球内层的半径和折射率对光镊捕获力的影响。计算结果表明,不同内径和折射率对捕获力的影响显著。当内层折射率小于外层折射率时,光镊捕获的稳定性得到提高,但是捕获的空间范围被压缩;而当内层折射率大于外层折射率时,光镊的捕获性能降低。双层球捕获力的分析结论为该类小球用做光手柄提供了可靠的理论依据。 周业鹏 任洪亮 王娟关键词:几何光学 光镊 T矩阵法在光镊中的应用及进展 被引量:1 2014年 T矩阵法适合用来研究微粒尺寸与入射光波长相近时系统中光镊的捕获力。T矩阵法只取决于散射微粒的形状、尺寸大小、折射率及微粒在坐标系中的位置,而不受入射场约束。主要简述了T矩阵法基本原理和计算,综述了光镊中单个微粒、两个微粒及两个以上微粒捕获力和力矩的计算方法,并对T矩阵法在光镊中的应用前景做了分析。 王娟 任洪亮 周业鹏关键词:光镊 电磁散射 拉盖尔-高斯光束捕获双层球的捕获力计算 被引量:4 2015年 基于T矩阵法,计算拉盖尔-高斯光束(LGpl光束)光镊捕获双层球的捕获力。结果表明:随着数值孔径增大,光镊轴向和横向捕获效率最大值和捕获域均增加,数值孔径太小或太大时,光镊轴向和横向捕获效率会减小;球核折射率大于包层折射率时,随包层折射率增加,光镊轴向和横向捕获效率不断增大,球核折射率小于包层折射率时,光镊轴向和横向捕获效率会随包层折射率增加而减小;随LGpl光束的角向节线数(l)增大光镊轴向捕获效率最大值先增加后减小,而随LGpl光束的径向节线数(p)增加轴向捕获效率最大值渐渐减小,曲线逐渐平行于横坐标轴。 王娟 任洪亮关键词:物理光学 拉盖尔-高斯光束 拉盖尔-高斯光束光镊捕获性质 被引量:3 2014年 利用 T 矩阵法研究光镊中微粒大小与入射光束波长相近时,光镊捕获效率与入射光束的阶数、微粒的折射率和尺寸大小的关系.对拉盖尔-高斯光束光镊和高斯光束光镊的轴向和横向捕获效率进行比较.计算结果表明:不同阶数的拉盖尔-高斯光束对微粒捕获效率的影响不同,阶数不超过4的拉盖尔-高斯光束的捕获效率高;微粒半径增加时,拉盖尔-高斯光束的轴向捕获效率逐渐增大,且捕获域也增加,高斯光束的最大捕获效率基本保持不变但捕获域逐渐增大;微粒折射率增加时,拉盖尔-高斯光束和高斯光束的轴向和横向捕获效率均先增加后递减,捕获效率出现了一个峰值,微粒折射率约在1.39~1.69是稳定捕获的最佳数值. 王娟 任洪亮 周业鹏关键词:光镊 电磁散射 T矩阵 拉盖尔-高斯光束 Q因子 光镊理论模型研究进展 2016年 根据微粒尺度与入射光波长间的关系,给出几何光学模型和电磁模型.详细描述几何光学法、时域有限差分法(FDTD)、有限元法(FEM)、广义洛伦兹-米理论(GLMT)和瑞利散射方法等计算光镊捕获力的理论,并列出T矩阵法、离散偶极子近似法(DDA)、矩量法(MOM)及耦合偶极子法(CDM)等多种数值计算方法.研究表明:在光镊技术中,这些方法可用于不同性质的光束及微粒的研究,其研究方法与过程均有所不同. 王娟 任洪亮 周业鹏关键词:光镊 电磁模型 拉盖尔-高斯光束与高斯光束捕获力比较 被引量:13 2013年 根据高斯光束和拉盖尔-高斯光束两种光源的截面光强表达式,模拟出各自的光强分布.利用几何光学模型分别计算了高斯光束和拉盖尔-高斯光束在不同捕获目标尺寸和折射率、显微镜物镜的数值孔径以及样品池界面处到捕获目标的距离时的捕获效率,对高斯光束和以拉盖尔-高斯光束为代表的空心光束的捕获能力进行了比较.结果表明,拉盖尔-高斯光束相对于高斯光束其捕获能力具有很大的优势,拉盖尔-高斯光束的最大反向捕获效率高于高斯光束的最大反向捕获效率,在光镊稳定平衡点附近的刚度大于高斯光束的刚度.拉盖尔-高斯光束由于其特殊的光强分布,当物镜的数值孔径足够大时球差对其影响较大. 周业鹏 任洪亮 王娟 陈羚关键词:光镊 拉盖尔-高斯光束 稳定性