光子晶体光镊
光学
2009-12-31 v1 仪器与探测器
摘要
粒子的非侵入式光学操控已成为生物学研究和纳米技术中一种强大且多功能的工具。特别是，细胞、细胞核和亚微米粒子的捕获与旋转，为组织工程、癌症研究和纳米制造等各种应用提供了独特的功能。我们提出并展示了一种纯光学方法，利用偏振光与光子晶体纳米结构的相互作用来产生增强的捕获力，从而旋转和对齐粒子。使用弱聚焦激光束，我们观察到了对尺寸从10微米到190纳米的聚苯乙烯珠以及癌细胞核的高效捕获和输运。此外，我们展示了使用一维光子晶体结构对非球形粒子的对齐。细菌细胞被捕获、旋转和对齐，所需光强低至17微瓦/平方微米。光子晶体纳米结构上方光学近场和远场的时域有限差分（FDTD）模拟揭示了观测结果的起源。这种方法可以扩展到使用二维光子晶体纳米结构实现完全旋转控制。
引用
@article{arxiv.0912.4992,
title = {Photonic Crystal Optical Tweezers},
author = {Benjamin K. Wilson and Tim Mentele and Stephanie Bachar and Emily Knouf and Ausra Bendoraite and Muneesh Tewari and Suzie H. Pun and Lih Y. Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.4992},
year = {2009}
}