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oe1(光电查) - 科学论文

24 条数据
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  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 高效纳米粒子捕获的集成等离子体镊子

    摘要： 光学镊子系统源于光与物质的相互作用，这种相互作用产生的光驱动力能够将粒子引导至势阱并使其保持稳定位置[1]。最新研究表明，利用等离子体结构可以克服介电材料中的衍射极限问题，因为这些结构能将光限制在深亚波长体积内。金属纳米颗粒（MNPs）上局域表面等离激元（LSPs）的激发可显著放大纳米天线附近的电磁场，为近场光学捕获提供光学梯度力。通过这种方式，在镊子系统中引入等离子体谐振器，可定制出极深且窄的势阱，从而实现对亚波长粒子的光学捕获[2]。在文献[3,4]中，我们通过数值模拟证明：绝缘体上硅（SOI）波导与金MNP链之间的强耦合效应，可构建基于表面等离激元的纳米镊子，有效捕获半径低至50纳米的介电纳米微珠。本文通过实验验证了该结构对介电纳米微珠的捕获能力。 图1(a)和图1(b)分别展示了系统示意图及由20个MNP组成的制备结构扫描电镜图（该结构位于单模SOI波导上方）。SOI波导高度hSi=220纳米，宽度wSi=500纳米；MNP为金椭圆纳米柱（rx=50纳米，ry=100纳米，厚度h=30纳米），相邻MNP间距g≈30纳米。如图1(c)所示，光学透射特性测试表明该结构在1530纳米处存在共振峰。实验证明（图1(d)），将该结构浸入水中时，以6毫瓦标称激光功率可捕获半径r=500、250和100纳米的聚苯乙烯小球。通过分析纳米微珠与环境的热力学平衡状态，我们采用玻尔兹曼统计法记录微珠占据位置的频次（图1(e)）来确定捕获系统的刚度。图1(f)显示了直径1微米聚苯乙烯微珠的统计位置势能阱，测得沿波导方向x和y向的刚度分别为kx=(5.10±0.67)×10?1飞?！つ擅?1·瓦?1和ky=(2.61±0.35)飞牛·纳米?1·瓦?1。

    关键词： 绝缘体上硅波导、纳米粒子捕获、光学镊子、等离子体镊子、等离子体谐振器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 矩形波导中介电粒子的推挽现象

    摘要： 研究了置于矩形波导中的瑞利粒子所受电磁力。该粒子通过最低阶TE10模激发。研究发现，粒子会被横向束缚在电场高强度区域，并可能被推离或拉向光源。这种推拉现象取决于光波频率是高于还是低于截止频率（即通过调节频率可实现粒子的推或拉）。传统光学镊子依赖于传播方向上散射力与梯度力的平衡，而本文预测的现象则在波导最低截止频率附近实现两种力的动态切换。

    关键词： TE10模、电磁力、矩形波导、梯度力、光学镊子、散射力、瑞利粒子、推拉现象

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 光流控微流变仪的粘弹性测量

    摘要： 过去几十年间，微流变学因能研究微米尺度复杂体系（如细胞和软材料）的粘弹性特性而备受关注。该技术固有的低样品消耗特性，使其成为研究珍贵/有限材料流变特性的理想选择。在主动微流变学中，光镊或磁力可实现对测试流体中微探针的捕获与操控，通过探针对外部刺激的响应来推导周围介质的流变特性。虽然科学文献主要报道过采用光镊的此类方法[1]，但本文提出基于双光束激光阱的不同系统构型——该构型曾用于构建简易粘度计[2,3]。本装置不仅具备流变仪的全部功能（还可测量弹性特性），其优势在于相比标准光镊能在使用更低光强的同时施加更大作用力。此外，该系统可便捷集成于玻璃基底，仅需外接连续波激光源和低倍物镜即可实现样品观测。

    关键词： 光学镊子、双光束激光陷阱、微流变学、粘弹性特性、流变仪

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 强发散光束的超表面计算建模

    摘要： 该论文内容探讨了强发散光束的超表面计算建模，重点研究具有能高效控制高发散光束基本单元的超表面设计与应用。论文强调了这类超表面在光学镊子、激光束整形及成像系统等多种应用中的潜力，同时探究了设计此类超表面时面临的挑战与局限，特别是在宽角度范围和多波长条件下实现高效率的难题。

    关键词： 成像系统、计算建模、超表面、光学镊子、发散光束、激光束整形

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 激光拉曼镊子光谱技术探索双酚A诱导的人红细胞变化

    摘要： 双酚A（BPA）从热敏纸向人体皮肤的渗透因其广泛使用而成为重大健康隐患，印度作为全球最大用户之一，在发展中国家尤为突出。双酚A被广泛用于制造多种消费品，如聚碳酸酯水瓶、奶瓶、食品容器、家用电器、票据热敏纸、食品罐头内衬等。BPA能迅速被血液吸附。光学镊子与拉曼光谱技术的结合为单细胞研究提供了新途径。本研究采用显微拉曼光谱技术，探究了热敏纸中BPA对单个红细胞的影响。红细胞拉曼光谱中血红蛋白氧合标记物出现显著强度变化，且在BPA作用下检测到支持红细胞血红蛋白流失的光谱变异。体外暴露实验还观察到BPA导致红细胞出现明显形态改变，高浓度下最终引发细胞破裂。

    关键词： 双酚A、拉曼光谱、光学镊子、血红蛋白氧合、人红细胞

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用光学镊子研究脉冲氦氖激光照射对红细胞相互作用的影响

    摘要： 光学镊子（OT）作为激光物理学的一项革命性创新，在单细胞水平研究细胞相互作用动力学方面极具价值。红细胞（RBCs）的可逆聚集过程对血液流变特性具有重要影响，但其内在机制尚未完全阐明。已有研究报道低强度激光照射对血液流变特性的调节作用，但脉冲激光照射的影响，以及激光照射作用于红细胞相互作用的起源仍不明确。本研究利用光学镊子详细评估了红细胞相互作用，探究了连续与脉冲低强度氦氖激光在短时照射（最长300秒）期间对红细胞聚集的影响。结果表明：在强制解聚过程中红细胞间相互作用更强，且细胞接触时间与两红细胞初始接触面积均对测得的解聚力产生影响；同时，与测量条件无关的红细胞聚集力在短时脉冲氦氖激光照射后减弱。这些发现为理解红细胞相互作用机制及激光照射对血液特性的影响提供了新见解。

    关键词： 红细胞（RBCs）、氦氖激光、激光照射、光学镊子、红细胞相互作用

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用近红外拉曼光谱解析四位不同患者的多形性胶质母细胞瘤脑癌指纹特征

    摘要： 为探究拉曼光谱诊断脑癌多形性胶质母细胞瘤（GBM）的有效性，我们研究了来自四位不同患者建立的四种不同GBM细胞系的单细胞拉曼光谱并进行分析。这些细胞系的脑癌（GBM）细胞拉曼光谱具有相似性。结果表明，拉曼光谱可为癌症诊断和治疗提供实验依据。

    关键词： 拉曼光谱、光学镊子、癌症、多形性胶质母细胞瘤

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • Janus纳米笔注入活细胞的光学与热泳控制

    摘要： 设计功能性纳米粒子和试剂可控注入活细胞的策略，为纳米手术、传感和药物递送等新兴应用开辟了道路。我们在此展示了光控引导与注入等离子体Janus纳米笔进入活细胞的过程。这些纳米笔由金纳米颗粒连接介电氧化铝轴构成。通过平衡光学镊子中的光力和热泳力，可实现单个Janus纳米笔在活细胞表面的捕获与定位。虽然光学注入过程会使等离子体侧产生强烈加热，但氧化铝部分的温度保持显著较低，从而允许其功能化修饰荧光标记的单链DNA，进而借助这种无系留纳米载体实现遗传物质的空间可控注入。

    关键词： 光学镊子、等离子体学、热泳、Janus纳米颗粒、细胞注射、生物分子递送

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用光学镊子构建上转换发光共振能量转移分析平台

    摘要： 我们报道了一种基于上转换纳米粒子（UCNPs）和发光共振能量转移（LRET）的新型分析平台，该平台利用了光镊技术。通过将掺杂Yb3?和Er3?的UCNPs（作为供体）与四甲基罗丹明（TAMRA）分子（作为受体）同时偶联在微球上，构建了复合微球体系，从而设计了LRET模型。当单个复合微球进入由紧密聚焦的980 nm高斯型激光束形成的三维势阱时，会被光捕获并同时激发上转换发射，进而实现供体信号向受体的转移。作为概念验证研究，我们选择微RNA-21序列作为靶标，通过核酸杂交将两个完全匹配发光体之间的距离控制在几纳米范围内。在不依赖荧光放大策略的情况下，这种基于单微球的LRET方法展现出极高的检测灵敏度（检测限低至114 fM）和对微RNA检测的良好特异性。此外，该方法通过准确定量三种癌细胞系中miRNA-21序列的绝对含量，甚至能在仅含100个癌细胞的样本中追踪目标，证明了其实际应用能力。因此，这种优越的分析方法为生物检测提供了新选择，在生物医学领域具有重要应用潜力。

    关键词： 微小RNA检测、上转换纳米粒子（UCNPs）、发光共振能量转移（LRET）、光学镊子

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 微型哑铃——光镊的多功能工具

    摘要： 利用光学镊子操控微米和纳米级物体是一项虽仍在发展但已相当成熟的技术。虽然许多物体可以直接通过聚焦激光束捕获，但在某些应用中更倾向于使用镊子操作的间接操控工具。我们介绍了一种由全息光学镊子操控的简易多功能微型工具。这个采用双光子激光三维光刻技术制造的40微米长哑铃形工具，两端配有用于高效光学捕获的微珠，其中一端带有探测尖刺。我们以流体粘度测量和振动检测为例，展示了其潜在应用。

    关键词： 直接激光写入、三维光刻、光学镊子、粘度、双光子聚合、微型工具、光学捕获

    更新于2025-09-10 09:29:36