胡孔云，肖光宗*，张 莹，陈鑫麟，谢元平

(1.国防科学技术大学 光电科学与工程学院，湖南 长沙 410073；2.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，陕西 西安 710119)

采用超连续谱激光的双光束光纤光阱实验

胡孔云1,2，肖光宗1,2*，张 莹1，陈鑫麟1，谢元平1

(1.国防科学技术大学 光电科学与工程学院，湖南 长沙 410073；2.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，陕西 西安 710119)

以超连续谱激光器作为捕获光源，首次提出并搭建了超连续谱双光束光纤光阱实验系统，实现了聚苯乙烯微球的捕获和操控。通过改变光纤端面间隔和调整捕获光功率的方式精确控制微球的位置，采用CCD图像分析方法实现了微球位置的精确测量。对微球受限布朗运动下的位置变化进行傅里叶变换，计算得到功率谱，与理论功率谱函数拟合后求出了其光阱刚度。结果表明，捕获光束的功率为28 mW时，光阱刚度达到1.3×10-6N/m，高于相同实验条件下单波长光纤光阱的刚度。与传统采用单色光作为捕获光源的光镊系统不同，超连续谱双光束光阱系统利用其宽谱优势，通过研究被捕获微粒的散射光谱信息可获取其尺寸、折射率等物理特征参数。

超连续谱；光纤光阱；光阱刚度；操控

1 引 言

光镊是根据光的力学效应设计出的一种无接触无损伤的操控微粒和活性细胞的技术，又被称为光阱。由于其具有捕获和处理非接触微观对象的独特能力，在过去的二十多年里，它在生物科学、材料科学等领域的有着众多应用[1]。……