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用于光学机器人六自由度实时控制的高带宽三维多陷阱驱动技术
摘要： 光学机器人是利用激光捕获技术驱动的微尺度结构。然而，由于缺乏稳健且实时的三维驱动技术，大多数应用被限制在平面空间内。我们在此提出一种新方法，可同步生成并控制多个三维光学陷阱，具有低延迟和高带宽（高达200赫兹）。这种时分复用技术仅使用反射镜，因此无像差。通过同步陷阱可驱动光学机器人并提供六自由度远程操控。实验表明，该用户控制系统具有高度灵活性和精准性，为微机器人学和生物学领域的新应用开辟了道路。
关键词： 光学操控、生物细胞操控、微/纳米机器人、远程机器人学与遥操作
更新于2025-09-23 15:22:29
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光操控调控的聚集诱导发光增强的时空动力学
摘要： 我们通过光学操控实现了质子化四苯乙烯衍生物聚集诱导发光增强（AIEE）的时空控制。初始状态下，单个亚微米级聚集体在激光照射下被限制，此时其荧光几乎不可检测。持续照射形成的聚集体后，会突然快速生长并发出明亮的黄色荧光。随着生长过程，540纳米峰值波长处的荧光强度显著增强，表明AIEE被光学操控激活。值得注意的是，通过交替调节激光功率可任意控制AIEE激活的开关状态。这意味着局部浓度（光学操控工具克服了质子化分子间的静电排斥）即光学操控改变了聚集体结构。我们将从分子构象和激光功率依赖的聚集关联角度，探讨光学操控调控AIEE的动力学机制。
关键词： 聚集诱导发光增强、荧光显微光谱、叔铵修饰四苯乙烯、时空控制、光学操控
更新于2025-09-23 15:19:57
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光驱动半导体量子点中载流子-声子相互作用的独特特性
摘要： 我们研究了自组装半导体量子点中载流子-声子耦合独特性质所产生的特征。由于离散的电子能级结构，纯退相位耦合通常主导声子效应，其中两个关键特性尤为重要：量子点-声子耦合的共振特性、其随能量变化的非单调行为，以及它属于超欧姆型耦合。声子不仅在量子点中通过引入退相位产生破坏性作用，还为态制备方案等提供了新机遇。除作为研究基础物理特性的有趣模型系统外，量子点及量子点-微腔系统还是众多创新应用的热点领域。我们讨论了声子对光子器件关键性能指标（如单光子源或纠缠光子源）的决定性影响及其最新进展，这些指标涉及不可区分性、纯度和亮度等方面。总之，理解和控制半导体量子点中的载流子-声子相互作用对其在量子信息技术中的应用至关重要。
关键词： 非马尔可夫动力学、量子信息处理、光学操控、半导体量子点、载流子-声子相互作用、光子学
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用光纤进行光学捕获与操控
摘要： 光学陷阱通过形成恢复性光力场来固定和操控微小物体。光纤光学陷阱仅需使用一根或几根光纤即可建立恢复性光力场，通过移除显微镜物镜等笨重光学元件，大幅简化了工作空间中的光学系统配置。它还继承了光纤的其他主要优势：形状灵活、抗干扰性强，并能与光纤系统和芯片器件高度集成。本综述首先简要介绍光学捕获技术原理，随后全面探讨不同类型光纤光学陷阱的结构、功能及相关制备技术，最后对光纤光学陷阱的未来发展和潜在应用进行简要展望。
关键词： 光学操控，光学捕获，光纤光阱，光纤
更新于2025-09-11 14:15:04
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矢量全息光学陷阱
摘要： 大约四十年前光学镊子的发明催生了跨学科应用，并已融入商业产品。全息光学镊子（HOTs）的问世是一项重大突破，它能同步操控多个粒子——这项传统上需通过标量光束阵列实现的功能。本研究展示了一种采用数字控制高阶庞加莱球（HOPS）光束阵列的矢量HOT技术。我们通过简易的空间光调制器装置证明：阵列中每个光束均可独立操控并设定为任意HOPS状态，包括复现传统标量光束HOT功能。我们演示了包含标量轨道角动量光束与柱矢量光束（如径向/角向偏振光束）的定制化HOPS光束阵列，在同一陷阱中同时实现捕获与操控。该方法具有普适性，可轻松扩展至任意矢量光束，支持高速刷新率，将为结构光与光学操控领域研究者带来重要价值。
关键词： 矢量光束、光学操控、高阶庞加莱球、全息光学镊子、光学镊子
更新于2025-09-09 09:28:46
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介电手性介质中轨道角动量携带拉盖尔-高斯光束诱导的粒子旋转与自旋
摘要： 我们揭示了手性介质中携带轨道角动量的拉盖尔-高斯光束相位旋转加速与减速的有趣现象。在此情况下，展示了手性与非手性条件下作用于介电球形粒子的光力与光扭矩差异。光力与光扭矩同时作用于粒子，使其像太阳系中的行星一样同时公转与自旋。希望该结果能为光学操控开辟独特途径。
关键词： 光学操控、手性介质、光扭矩、拉盖尔-高斯光束、光力
更新于2025-09-09 09:28:46
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光子蜡烛
摘要： 利用光来操控微小颗粒已成为"镊取"、分选和力测量的不可或缺工具。为实现具有高"刚度"的有效光学陷阱，研究人员常需费尽心思定制光?。ɡ绮捎萌⒃Ｈ缃?，来自俄罗斯、美国、英国和以色列的Aliaksandra Ivinskaya及其同事预测：通过各向异性介质的平面波与支持双曲模式的简单平面表面，即可实现微粒操控。他们设计的双曲超材料由金属层和电介质层构成，相比纯等离子体方法，这种材料潜在损耗更低且具备更宽的频带特性。在其理论研究中，他们考察了双曲超材料附近的小型介电球体——该颗粒尺寸足够小，能从入射平面波中激发表面等离激元和体双曲波并提供所需动量。得益于双曲模式宽带高态密度特性，在400-800纳米波长范围内预测将产生强光学牵引力。
关键词： 双曲模式、纳米光学、光学操控、超表面、等离子体
更新于2025-09-09 09:28:46
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超宽带可调谐性
摘要： 利用光来操控微小颗粒已成为"镊取"、分选和力测量的不可或缺工具。为获得具有高"刚度"的有效光学陷阱，研究人员常需费尽心思定制光场，例如采用全息元件。如今，来自俄罗斯、美国、英国和以色列的Aliaksandra Ivinskaya及其同事预测：通过各向异性介质的平面波与支持双曲模式的简单平面表面，即可实现对微粒的操控。他们研制的双曲超材料由金属层与介质层构成，相比纯等离子体方法，可能具有更低的损耗并具备更宽的频带优势。该理论研究考察了双曲超材料附近的小型介电球体——该颗粒尺寸足够小，能从入射平面波中激发表面等离激元和体双曲波所需的动量。得益于双曲模式宽带高态密度特性，在400-800纳米波长范围内预测存在强光学牵引力。
关键词： 双曲模式、纳米光学、光学操控、超表面、等离子体
更新于2025-09-09 09:28:46
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紧凑而高效
摘要： 利用光来操控微小颗粒已成为"镊取"、分选和力测量的不可或缺工具。为获得具有高"刚度"的有效光学陷阱，研究人员常需费尽心思定制光场，例如采用全息元件。如今，来自俄罗斯、美国、英国和以色列的Aliaksandra Ivinskaya及其同事预测：仅需使用平面光波与支持双曲模式的各向异性介质简单平面表面，就能实现微粒操控。他们研制的双曲超材料由金属层和电介质层构成，相比纯等离子体方法，可能受损耗影响更小且具备更宽频带特性。该理论研究考察了双曲超材料附近的小型介电球体——该颗粒足够微小，能通过入射平面波激发表面等离激元和体双曲波所需的动量。得益于双曲模式宽带高态密度特性，在400-800纳米波长范围内预测存在强光学牵引力。
关键词： 双曲模式、纳米光学、光学操控、超表面、等离子体
更新于2025-09-09 09:28:46
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具有拉力的超表面
摘要： 利用光来操控微小颗粒已成为"镊取"、分选和力测量的不可或缺工具。为获得具有高"刚度"的有效光学陷阱，研究人员常需费尽心思定制光场，例如采用全息元件。如今，来自俄罗斯、美国、英国和以色列的Aliaksandra Ivinskaya及其同事预测：仅需使用平面光波与支持双曲模式的各向异性介质简单平面表面，就能实现对微粒的操控。他们研制的双曲超材料由金属层和电介质层构成，相比纯等离子体方法，该材料潜在受损耗影响更小且具备更宽频带特性。在其理论研究中，他们考察了靠近双曲超材料的微小电介质球体——该颗粒尺寸足够小，能通过入射平面波激发表面等离激元和体双曲波所需的动量。得益于双曲模式宽带高态密度特性，在400-800纳米波长范围内预测存在强光学牵引力。
关键词： 超表面、双曲模式、等离子体、纳米光学、光学操控
更新于2025-09-04 15:30:14