全息光镊

前言

第1章 绪论

1.1 光镊技术简介

1.2 全息术简介

1.2.1 全息术原理

1.2.2 计算全息图

1.3 全息光镊技术的产生和发展

参考文献

第2章 光阱力的计算理论

2.1 光镊的力学理论研究状况

2.2 瑞利模型

2.3 米散射模型

2.4 介于瑞利区和几何区之间的区域

2.5 FDTD方法

2.5.1 三维直角坐标中的FDTD

2.5.2 数值稳定性条件

2.5.3 边界条件

2.6 光源设置

2.7 利用FDTD方法计算光阱力

2.7.1 光阱力与光源参数和微球参数的关系

2.7.2 单光镊中双微球间的光阱力

参考文献

第3章 全息光镊的形式

3.1 点阵光镊

3.2 LG光束

3.3 光瓶

3.4 贝塞尔光束

3.5 三维螺旋马达光阱

参考文献

第4章 计算全息算法

4.1 GS算法原理

4.2 改进的多平面AA算法

4.3 DBS算法

4.4 改进的DBS算法

4.4.1 临时相位水平的影响

4.4.2 临时像素数的影响

4.4.3 计算速度比较

4.5 生成LG光束的计算全息图

4.5.1 全息图的产生

4.5.2 光场再现

4.5.3 模式纯度分析

参考文献

第5章 SLM

5.1 SLM的工作原理

5.2 SLM相位调制曲线的测量

5.3 SLM建模及全息再现仿真

5.3.1 SLM的建模

5.3.2 全息再现过程的仿真

5.4 数字微镜装置

参考文献

第6章 全息光镊实验系统

6.1 采用光学图像大规模并行操纵单细胞和微粒

6.2 超连续白光光束的轨道角动量传递

6.3 全息光镊装置的优化设计

6.3.1 光学装置的设计

6.3.2 SLM的配置

6.3.3 光路中的像差

6.3.4 实验结果

参考文献

第7章 光阱刚度的测量

7.1 几种光阱刚度测量方法的原理

7.1.1 功率谱分析法

7.1.2 流体力学方法

7.1.3 热运动分析法

7.1.4 外加周期力法

7.2 玻尔兹曼统计法

7.3 高速相机和四象限探测器用于光镊系统中位移测量的比较

参考文献

第8章 全息光镊的应用

8.1 全息照明光分解笼状神经递质

8.1.1 全息照明的原理

8.1.2 全息光束的轴向传播

8.1.3 全息照明激活大脑切片内的AMPA受体

8.1.4 小脑颗粒细胞上AMPA受体的功能测绘

8.1.5 讨论

8.2 三维光学捕获和操纵银纳米线

8.2.1 三维光阱装置

8.2.2 捕获单根银纳米线

8.2.3 捕获多根银纳米线

8.3 全息光镊仪和全息光镊实验

8.3.1 全息光镊光学系统

8.3.2 软件

8.3.3 仪器外观

8.3.4 全息光镊实验

参考文献

全息光镊是一门新兴学科，它涉及光镊技术、计算全息、傅里叶光学、电磁理论、光电测试技术等多门学科。《全息光镊》共8章，主要内容包括全息光镊的产生和发展、不同尺度下光阱力的计算、全息光镊的形式、计算全息的算法、空间光调制器、全息光镊实验系统、光阱刚度的测量，以及全息光镊的应用。