微纳光纤光镊对瑞利粒子的捕获力计算任务书
2020-04-12 16:25:43
1. 毕业设计(论文)主要内容:
光镊是一种利用激光与物质相互作用时产生的光力来捕获操纵微小粒子的一种装置,广泛应用于生物、医学、物理学等各个领域。微纳光纤是指纤芯直径小于传输光波长的光纤,因此其纤芯尺寸在亚微米级。普通单模光纤的纤芯直径一般是几个微米,因此微纳光纤对光功率的约束能力比普通单模光纤要弱,更多的光功率将以消逝场的形式“泄漏”到包层(一般是环境介质,例如水,充当包层)中,导致包层中消逝场的强度大幅度增加,为其捕获微小粒子提供了天然的场所。
论文主要工作是研究瑞利粒子(指直径小于0.1倍光波长的微粒)在微纳光纤的消逝场中的受力。主要内容包括:1. 了解光纤光镊的概念、原理与发展概况;2. 微纳光纤模式场分布的电磁场理论;3. 电磁场中瑞利粒子受力的计算方法——点偶极子模型;4. 基于matlab编程,计算微纳光纤消逝场中粒子的受力,讨论粒子尺寸、光纤直径对受力的影响。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
(1) 查阅不少于15篇文献资料,其中近5年的英文文献不少于3篇,完成开题报告。
(2) 了解光纤光镊的概念、原理与发展概况;
(3) 学习微纳光纤模式场分布的电磁场理论以及电磁场中瑞利粒子受力的计算方法——点偶极子模型;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
(1) 第1~3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需背景知识(光纤光镊的概念、原理与发展概况,点偶极子模型等)。确定计算方案,完成开题报告。
(2) 第4~13周:完成任务书中的各项任务;
(3) 第14~16周:完成并修改毕业论文
4. 主要参考文献
1. 李银妹,姚焜著,光镊技术[m],北京:科学出版社,2015年
2. yasuhiroharada, toshimitsu asakur, radiationforces on a dielectric sphere in the rayleigh scattering regime [j], opticscommunications,1996, 124 : 529-541
3. limintong, jingyi lou, eric mazur , single-mode guiding properties ofsubwavelength-diameter silica and silicon wire waveguides [j], opticsexpress, 2004, 12(6):1025-1035