Отрывок: Эта сила достигает величи- ны Fz = – 1,9 пН при расположении наношара на гра- нице линзы при падающем поле – левой круговой по- ляризации без фазового вихря, и превышает в 3,9 раз по модулю проекции силы Fz в случае непоглощающе- го (n = 1,5) или поглощающего (n = 1,5 + 0,3i) наношара. При этом мощность падающего пучка во всех случаях одинакова и равна...
Название : | Оптическая сила, действующая на частицу, в присутствии обратного потока вблизи фокуса градиентной линзы |
Другие названия : | Optical force acting on a particle in the presence of a backward energy flow near the focus of a gradient lens |
Авторы/Редакторы : | Налимов, А.Г. Nalimov, A.G. |
Ключевые слова : | сила обратная сила момент силы оптический пинцет тензор напряжений Максвелла градиентная линза force backward force moment of force optical tweezers Maxwell stress tensor rotation gradient lens |
Дата публикации : | Дек-2020 |
Издательство : | Самарский национальный исследовательский университет имени акад. С.П. Королева |
Библиографическое описание : | Налимов, А.Г. Оптическая сила, действующая на частицу, в присутствии обратного потока вблизи фокуса градиентной линзы / А.Г. Налимов // Компьютерная оптика. – 2020. – Т. 44, № 6. – С. 871-875. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-744. |
Серия/номер : | 44;6 |
Аннотация : | Если вблизи поверхности (на расстоянии меньше 100 нм) высокоапертурной градиентной микролинзы из кремния с показателем преломления в виде гиперболического секанса, которая (линза) освещается лазерным излучением с длиной волны 1,55 мкм, на оптической оси расположить диэлектрическую наночастицу (диаметр около 70 нм), то ее будет притягивать к поверхности линзы с силой в доли пиконьютона. А если в линзе сделано углубление, то наночастица будет втягиваться в это углубление. Своего рода «оптический магнит». Если вблизи выходной поверхности такой градиентной линзы сформировать на оптической оси обратный поток энергии, то его присутствие приведет к тому, что диэлектрическая наночастица с поглощением будет «притягиваться» к поверхности с большей силой, чем такая же частица без поглощения. В отсутствие обратного потока обе частицы (с поглощением и без) притягиваются одинаково. Расчеты полей выполнены методом конечных разностей во временной области, а силы рассчитаны с помощью тензора напряжений Максвелла. We show that a 70-nm dielectric nanoparticle placed on the optical axis near the surface (at a distance less than 100 nm) of a high-NA gradient microlens made of silicon, which is illuminated by a laser beam of 1.55 μm wavelength, is attracted to the lens surface with a piconewton force. The profile of the lens refractive index is described by a hyperbolic secant function. If a cut-out is made in the lens output surface, then the nanoparticle will be pulled into this cut-out, producing a kind of 'optical magnet'. If a reverse energy flow is to be generated on the optical axis near the output surface of such a gradient lens, this will lead to an absorbing dielectric nanoparticle being pulled toward the surface with a greater force than a similar non-absorbing particle. In the absence of a reverse flow, both absorbing and non-absorbing particles will be attracted to the surface with an equal force. The electromagnetic fields involved are calculated using a finite difference time domain (FDTD) method and the acting forces are calculated using a Maxwell stress tensor. |
URI (Унифицированный идентификатор ресурса) : | https://dx.doi.org/10.18287/2412-6179-CO-744 http://repo.ssau.ru/handle/Zhurnal-Komputernaya-optika/Opticheskaya-sila-deistvuushaya-na-chasticu-v-prisutstvii-obratnogo-potoka-vblizi-fokusa-gradientnoi-linzy-86848 |
Другие идентификаторы : | Dspace\SGAU\20201230\86848 |
ГРНТИ: | 29.31.15 |
Располагается в коллекциях: | Журнал "Компьютерная оптика" |
Файлы этого ресурса:
Файл | Описание | Размер | Формат | |
---|---|---|---|---|
440602.pdf | Основная статья | 1.27 MB | Adobe PDF | Просмотреть/Открыть |
Показать полное описание ресурса
Просмотр статистики
Поделиться:
Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.