功率谱密度法标定光镊的三维光阱刚度

作者：梁言生; 姚保利; 雷铭; 于湘华; 严绍辉; 杨延龙; 但旦; 郜鹏; 闵俊伟; 叶彤

来源：光子学报, 2013, (05): 205-209.

• 光镊
• 光阱刚度
• 布朗运动
• 功率谱密度法
• 四象限探测器 Optical tweezers
• Stiffness
• Brownian motion
• Power spectral density method
• Quadrant photodiode detector

采用四象限探测器和功率谱密度法,搭建了一套快速标定光镊三维光阱刚度的测量系统.实验中,用四象限探测器记录微粒做受限布朗运动时的位置信息,用功率谱密度法标定光阱刚度,测得了直径0.97μm SiO2小球和直径1μm PMMA小球的光阱刚度与激光功率的关系.结果表明:对于SiO2小球,当激光功率为50~120mW时,光阱刚度与激光功率成正比;对于PMMA小球,当激光功率为80~130mW时,光阱刚度与激光功率成正比.该光镊系统可用于生物、物理等微观领域研究的高准确度测力系统.

• 单位
  中国科学院西安光学精密机械研究所; 瞬态光学与光子技术国家重点实验室