通过光阱中增强的自旋轨道相互作用实现介观粒子的受控输运

我们研究了光阱中光的自旋轨道相互作用(SOI)效应，并表明在分层介质中紧聚焦捕获光束的传播可导致显著增强的SOI。对于平面偏振入射光束，SOI表现为强各向异性线性二向色性效应，在陷阱焦平面附近产生偏振依赖的离轴高强度旁瓣。单个微米级不对称粒子可被捕获在旁瓣中，并通过旋转输入偏振平面沿圆形路径输运。我们在尺寸约为$1\times 0.5\mu$m的单个豌豆状软氧金属酸盐(SOM)粒子上演示了这种受控运动，输运长度可达$\sim$15 $\mu$m。观察到的效应得到基于Debye-Wolf方法变体的强度分布计算的支持。因此，增强的SOI可作为在光阱中输运介观不对称粒子的通用手段，无需使用复杂光束或改变光束进入光阱的对准。