教育部重点实验室开放基金(2009EP012)
- 作品数：4 被引量：3H指数：1
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- 相关机构：哈尔滨工业大学浙江工业大学空军航空大学更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 光纤探针型近场光镊光强分布特性的数值模拟
- 2010年
- 光纤探针型近场光镊是近场光学领域中的新型技术,因其可对纳米尺度微粒直接进行捕获和操纵而受到广泛关注,其光纤探针尖端的近场分布特性影响着纳米粒子捕获及操纵的成败探针金属膜外侧电磁场由光波在针尖小孔处衍射而成,根据夫朗和费衍射公式分析了圆形纳米小孔的光波衍射图样,运用时域有限差分法（FDTD）研究了均匀平面波垂直入射于镀膜光纤探针的近场分布,比较了不同锥角、不同出射孔径、不同金属膜厚度及不同入射波长的近场分布情况,并对不同情况下的通光效率进行了分析。通过对各参数的计算与比较,结果表明,当锥角越大、孔径越大、镀合适膜厚并且入射波长越小时。
- 刘炳辉杨立军王扬袁巨龙
- 关键词：时域有限差分法近场光学
- 近场光镊与AFM探针复合的光阱力分析被引量：1
- 2011年
- 本文针对纳米材料的纳米操作,提出了一种复合激光近场光镊与AFM探针进行纳米操作的方法,并基于动量守恒原理,采用三维时域有限差分方法建立了该方案中激光近场对纳米微粒的作用力模型,分析了各轴向光阱力的分布情况,讨论了两探针间距离、针尖材料的电导率、入射平面光场的偏振方向、入射角和波长等参数对近场光阱力的影响。结果表明:位于耦合光场中特定位置的微粒可被捕获至固定位置,所需的捕获功率大大低于传统光镊所需的捕获功率;为实现稳定的纳米操作,光纤探针与AFM探针的距离应保持在孔径范围内,两探针的相互位置应保持成垂直关系,同时应选用短波长的捕获激光,并保持激光偏振方向与AFM探针轴线的匹配。本文设计的近场光镊与AFM探针相复合的纳米操作系统,能大大扩宽近场光镊和AFM系统在纳米操作上的应用范围。
- 刘炳辉杨立军王扬袁巨龙
- 近场光镊中纳米小孔衍射强度分析
- 2009年
- 近场光镊突破了传统远场光学的衍射极限,能够对纳米微粒进行近场光学捕获,目前常把亚波长尺寸的小孔作为近场光镊中常用的金属膜光纤探针的简化模型,通过对入射光透过纳米小孔后场强分布特性的研究,能更深地理解和分析探针在近场操作中的作用。本文导出了用于分析纳米小孔光场衍射强度的夫朗和费衍射公式,研究了无限大理想导体屏上纳米小孔的场强分布。计算结果表明,入射光从小孔出射后出现了衰减,四个象限内场强分布函数不全为零,中心呈现了一定的场增强,且小孔形状和尺寸对场分布有很大影响,随孔径变大衍射光强相应增大,但出射边界随之变小。
- 刘炳辉陈淑清杨立军王扬
- 关键词：衍射
- 光纤探针型近场光镊光阱力特性研究被引量：2
- 2011年
- 基于动量守恒原理,结合麦克斯韦应力张量和三维时域有限差分方法,建立了近场空间内激光光镊对纳米微粒的光阱力计算模型.分析了光纤探针型近场光镊的近场分布以及操作纳米微粒时各轴向光阱力的分布情况,并探讨了光纤探针尖端的捕获尺寸、捕获位置和操作稳定性.结果表明:微粒应处于光纤探针针尖的近场空间内才可实现稳定可靠的纳米操作,不同尺寸的微粒具有不同的捕获效果,且随初始位置的不同微粒的捕获位置亦不同.计算结果为激光近场光镊纳米操作装置的设计和制造提供了理论基础.
- 刘炳辉杨立军王扬袁巨龙
- 关键词：光纤探针
