基于T矩阵双光束光阱的模拟仿真与优化设计

基于T矩阵方法,建立了双光束光阱中米氏微粒的光阱力计算模型。分析了光束相干性对光阱力的影响,即当捕获光为相干光时,两束光产生干涉,形成驻波,虽然能增加光阱力的大小,但由于形成包络峰,使得光阱力线性区域大大减少,不利于对光阱力进行分析以及标定。研究了在非相干条件下,被捕获微粒尺寸、光束辐射角、相对折射率和捕获激光波长对光阱力的影响。通过仿真,得出知被捕获微粒半径为1~5 μm、捕获波长为980~1064 nm、光束辐射角为40°~60°时,双光束光阱的捕获效果最好,且随着相对折射率的增大,光阱阱深减小,捕获范围增加。