光阱橫向力場分布特性的研究及光鑷在光敏聚合物材料中的應用.pdf

1、本論文包括光阱橫向力場分布特性的實驗和理論研究以及含偶氮苯光敏聚合物特性的研究兩個方面。 光鑷自發(fā)明以來，在生命科學、材料科學等領域的研究中已得到了廣泛的應用。對光阱本身的研究在實驗和理論上也都有了很大的進展，但實驗上對光阱橫向力場完整的分布情況，研究仍不完善。 本文對光阱的橫向力場分布的測量提出了一種新的方法——雙光阱法，即利用光阱能夠精確測力這一功能，運用校準的標尺光阱測量某一光阱的橫向的力場分布。我們利用這種方法對

2、半導體光阱的橫向力場分布進行了實驗研究，測出了三種功率下完整的橫向力場分布，并得到符合理論計算的試驗結果。 本文利用幾何光學模型對光阱橫向、縱向力場的空間分布情況進行了理論計算，得到了在橫向外力作用下被光阱捕獲的粒子要達到平衡，不但會在橫向偏離光阱中心，而且縱向上也會有一定的偏移的結果。這與利用流體力學法測量光阱剛度時出現(xiàn)的粒子縱向偏移的結果相一致。從而指出了通常利用流體力學法測得的光阱剛度，不是同一水平面上的橫向剛度，而是沿縱

3、向平衡位置的剛度，但在離光阱中心不遠的范圍內(nèi)(＜0.5rb)，二者的差別很小，這樣測量的剛度可以作為同一平面光阱剛度的好的近似。另外文中還從理論上解釋了粒子縱向逃逸的原因，并指出了實驗測量逃逸時的光阱力要明顯小于最大橫向光阱力。 首次將光鑷技術引入到聚合物光敏材料的研究中，對含偶氮苯聚合物的彈性力進行了初步的測量。并對含偶氮苯光敏聚合物的光致形變特性進行了研究，試驗中利用波長436nm和365nm兩個偶氮苯基團的特征吸收光作為激