相干和非相干合成光束对金属瑞利粒子的光学俘获

【作者】 程科； 钟先琼； 向安平；

【机构】 成都信息工程学院光电技术学院；

【摘要】 使用部分相干平顶光束叠加而成的相干和非相干合成光束,对金属瑞利粒子(例如金)的辐射力和俘获稳定性做了分析,着重研究了合成方式、离轴参量、相关长度和粒子半径对辐射力的影响。结果表明,不同合成方式下,离轴参量和相关长度都分别存在临界值d0,c和σ0,c,在0<d≤d0,c或0<σ0≤σ0,c时,焦面处光强呈类高斯分布,此时横向梯度力能作为回复力提供稳定平衡点;而在d>d0,c或σ0>σ0,c时,焦面处光强呈凹陷分布,此时横向梯度力不能作为回复力俘获金属瑞利粒子。在0<d≤d0,c时,与非相干合成光束比较,相干合成光束在焦面处光强、辐射力、俘获刚性和纵向俘获范围更大,在d>d0,c时,随着离轴距离的增大,两光束的相关性降低,合成方式对光强影响可忽略;而在0<σ0≤σ0,c时,与非相干合成光束比较,相干合成光束在焦面处光强、辐射力、俘获刚性和横向俘获范围相差不大,这是因为在低相干度情况下,相干和非相干合成方式对光强影响不大;而对不同的合成方式,离轴参量对光强影响很大。更多还原