纤维光学镊子：当光失去对称性时 它可以诱捕与容纳粒子

【蜂耘网   激光光学】光镊子使用光来固定三维空间中小至一个原子的微观粒子。光学镊子的基本原理是光和被固定的物体之间的动量转移。很类似于水对阻挡水流的大坝的推力，光对物体的推力（也吸引它们）使光发生弯曲。这种所谓的光力可以被设计成指向空间的某一点，即粒子将被容纳的地方。

事实上，到目前为止，光学诱捕技术已经获得了两个诺贝尔奖，一个是1997年因保持和冷却单原子而获得的，第二个是2018年因为生物学家提供了研究单一生物大分子（如DNA和蛋白质）的工具而获得。

由中国华中科技大学庞元杰教授领导的研究人员在光纤光学镊子技术领域实现突破，他们现在已可在光纤的尖端操纵光和粒子。这种技术消除了对传统的、笨重的光学附件的要求，如显微镜物镜、透镜和反射镜。

他们的想法是，从一个完美的环形对称光模式开始，该模式只能在光纤中传输，不会通过光纤顶端泄漏到周围空间，并安排一个粒子来打破模式的对称性，从而将光散射到空间。这样，通过改变对称性和光的动量，粒子会收到一个反应力，将其固定在光纤顶端。研究人员预测了潜在的应用，例如通过在活体动物的内部使用纤维光学镊子作为内窥镜来进行体内单一生物粒子操纵实验。

这项题为"利用同轴纳米波导中的横向电磁（TEM）模式进行光学捕集"的工作被刊登在《光电子学前沿》的封面上。

（蜂耘激光光学网   责任编辑：行云）