透镜式双光束光阱中大气压下的轨道动力学
光学
2022-08-17 v1 应用物理
摘要
我们使用透镜式反向传播双光束阱，并通过采用几何光学的数值模拟，在实验上研究了空气中介电微粒的轨道光学捕获。粒子动力学的基本属性作为光束间横向偏移、激光焦点间轴向偏移以及总激光功率的函数被实验与计算地评估。我们发现，在这一此前未被探索的方案中，轨道运动的Q因子至少比传统捕获可达到的值高两个数量级。在我们的实验条件下，二氧化硅微球在大气压下以高达约2 kHz的最大频率轨道运动，这可通过增加阱中的光功率进一步提高。借助模拟，我们讨论了此处提出的实验技术可如何被进一步改进以增强粒子轨道运动的Q因子。轨道频率的演化可作为分析受控环境中悬浮粒子表面材料沉积或损耗动力学的有用特征。因此，此处报道的方法可作为一种原位单粒子技术，用于探测与大气化学相关的反应。
引用
@article{arxiv.2202.12768,
title = {Orbital Dynamics at Atmospheric Pressure in a Lensed, Dual-beam, Optical Trap},
author = {Amala Raj and William L. Schaich and Bogdan Dragnea},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12768},
year = {2022}
}