Аннотация:
Исследуется оптический захват, вращение и перемещение полистироловых микрошариков диаметром 5 мкм в лазерных асимметричных пучках Бесселя–Гаусса в виде полумесяца, которые обладают орбитальным угловым моментом. Эти пучки были сформированы с помощью жидкокристаллического микродисплея и сфокусированы микрообъективом с числовой апертурой 0,85. Экспериментально показано, что при постоянном значении топологического заряда пучка с ростом степени асимметрии пучка почти линейно растёт скорость движения микрочастиц. Это подтверждает линейную зависимость орбитального углового момента лазерного пучка от степени его асимметрии. Пучки в виде полумесяца можно использовать для уменьшения теплового воздействия при оптическом манипулировании биологическими объектами.

Ключевые слова :
оптический захват, пространственный модулятор света, формирование лазерных пучков, асимметричный пучок Бесселя–Гаусса, орбитальный угловой момент.

Цитирование:
Порфирьев, А.П. Оптический захват и перемещение микрочастиц с помощью асимметричных пучков Бесселя–Гаусса / А.П. Порфирьев, А.А. Ковалёв, В.В. Кот­ляр // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 2. – С. 152-157. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-152-157.

Литература:

1. Котляр, В.В. Бездифракционные асимметричные элегантные пучки Бесселя с дробным орбитальным угловым моментом / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 1. – С. 4-10.
2. Kotlyar, V.V. Asymmetric Bessel modes / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, V.A. Soifer // Optics Letters. – 2014. – Vol. 39(8). – P. 2395-2398.
3. Котляр, В.В. Вращающиеся элегантные пучки Бесселя–Гаусса / В.В. Котляр, А.А. Ковалёв, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 2. – С. 162-170.
4. Kotlyar, V.V. Assymetric Bessel-Gauss beams / V.V. Kotlyar, A.A. Kovalev, R.V. Skidanov, V.A. Soifer // Journal of the Optical Society of America A. – 2014. – Vol. 31(9). – P. 1977-1983.
5. Gong, L. Observation of the asymmetric Bessel beams with arbitrary orientation using a digital micromirror device / L. Gong, X.-Z. Qiu, Y.-X. Ren, H.-Q. Zhu, W.-W. Liu, J.-H. Zhou, M.-C. Zhong, X.-X. Chu, Y.-M. Li // Optics Express. – 2014. – Vol. 22(22). – P. 26763-26776.
6. Sheppard, C.J.R. Two-dimensional complex source point solutions: application to propagationlly invariant beams optical fiber modes, planar waveguides, and plasmonic devices / C.J.R. Sheppard, S.S. Kou, J. Lin // Journal of the Optical Society of America A. – 2014. – Vol. 31(12). – P. 2674-2679.
7. Bouchal, Z. Non-diffractive vector Bessel beams / Z. Bouchal, M. Olivik // Journal of Modern Optics. – 1995. – Vol. 42(8). – P. 1555-1566.
8. Yu, Y.Z. Vector analysis of nondiffracting Bessel beams / Y.Z. Yu, W.B. Dou // Progress In Electromagnetics Research Letters. – 2008. – Vol. 5. – P. 57-71.
9. Schafer, F.P. On some properties of axicons / F.P. Schafer // Applied Physics B. – 1986. – Vol. 39. – P. 1-8.
10. Rykov, М.A. Modifying the laser beam intensity distribution for obtaining improved strength characteristics of an optical trap / М.A. Rykov, R.V. Skidanov // Applied Optics. – 2014. – Vol. 53(2). – P. 156-164.
11. Kotlyar, V.V. Tight focusing of an asymmetric Bessel beam / V.V. Kotlyar, S.S. Stafeev, A.P. Porfirev // Optics Communications. – 2015. – Vol. 357. – P. 45-51.
12. Gori, F. Bessel-Gauss beams / F. Gori, G. Guattari, C. Padovani // Optics Communications. – 1987. – Vol. 64. – P. 491-495.
13. Goorden, S.A. Superpixel-based spatial amplitude and phase modulation using a digital micromirror device / S.A. Goorden, J. Bertolotti, A.P. Mosk // Optics Express. – 2014. – Vol. 22. – P. 17999-18009.

---

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20