《表4 理论修正NA后,四种不同偏振态光场捕获直径0.97μm的SiO2微粒时,光阱刚度理论值与实验值对比》
针对上述四种不同偏振态光场中,理论计算得到的光阱刚度大小顺序与实验标定得到的光阱刚度大小顺序不完全相符,我们认为是使用浸油物镜对激光进行聚焦时,物镜匹配油的折射率与水的折射率不一致产生的球差所致[23].根据1.3节中光束经过油-玻璃-水的界面聚焦在水里的光线模型示意图,可以看出,由于折射率不一致导致部分边缘光线无法入射被捕获的微粒,使得对捕获起作用的光线减少,实验所能利用到的物镜有效数值孔径(NAeff)要小于物镜的标称数值孔径(NA=1.25).因此,在理论计算时需要使用有效数值孔径,对其进行如下修正:NAeff=γNA,其中γ为修正因子.通过对NA修正,发现当γ=0.816时,NAeff=1.02,此时理论计算结果与实验标定结果符合.图7为修正NA后光阱刚度理论值与实验值在x、y、z方向上分别归一化后的对比图(三种不同尺寸微粒对应的光阱刚度理论值与实验值的原始数据见附录表4、表5、表6).从图7可以看出:
图表编号 | XD0063370700 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.07.01 |
作者 | 曹志良、梁言生、严绍辉、周源、蔡亚楠、雷铭、李曼曼、姚保利 |
绘制单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院大学、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院大学、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院大学、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室、 |
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