背焦平面位置检测的光镊校准

我们解释并演示了一种用于背焦平面光电检测的光镊的力和位置校准的新方法。该方法结合了热运动的功率谱测量和对平移台正弦运动的响应。因此，它不需要将捕获物体的阻力系数作为输入。因此，既不需要知道粘度，也不需要知道被捕获物体的大小，也不需要知道其到附近表面的距离。该方法仅需要低水平的仪器设备，并且可以在所有空间维度中原位应用。它既准确又精确：返回真实值，误差线很小。我们在靠近和远离表面的情况下进行了实验测试。位置和力校准的准确度都在3%以内。为了校准，我们使用压电平移台移动样品，但也可以移动激光束，例如通过声光偏转器。在靠近表面时，这种精度需要一个改进的公式来描述无限平面和微球体在非恒定平行运动中的流体动力学相互作用。我们给出了这样的公式。