Разработка методов манипуляции микрообъектами лазерным излучением
Диссертация
Представляется оправданным подход к формированию пучков с заданными пространственными свойствами с использованием оптики спиральных пучков. Эти пучки сохраняют форму при распространении и фокусировке и могут иметь весьма разнообразную структуру распределения интенсивности. Вихревой характер распространения световой энергии в пучках обуславливает то, что пучки обладают ненулевым орбитальным… Читать ещё >
Список литературы
- Sonek G. J. In situ microparticle analysis of marine phytoplankton cells with infrared laser-based optical tweezers / Sonek G. J., Liu Y., Iturriaga R. H. // Appl. Opt. 1995. — V. 34, No. 33.-p. 7731−7741.
- Rowell N.D. Laser tweezers help in study of bacterial motion // Biophotonics International. March 2001, p. 52.
- Galajda P. Complex micromachines produced and driven by light / Galajda P., Ormos
- P. // Appl. Phys. Lett. 2001. — V. 78, No. 2. — p. 249−251.
- Шен И. Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989. — 560 с.
- Эшкин А. Давление лазерного излучения // УФН. 1973. — Т. 110, вып. 1. — С.101.114.
- Ахманов С.А. Физическая оптика/Ахманов С.А., Никитин С. Ю. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. 656 с.
- Лебедев П.Н. Максвелло-Бартолиевские силы давления лучистой энергии // Журнал Русского Физико-Химического Общества. -1900. Т. 32, вып. 8. С. 211. Аскарьян Г. А. Движение частиц в луче лазера//УФН. — 1973. — Т. 110, вып. 1. — С 115−116.
- Аскарьян Г. А. Ускорение частиц движущимся лазерным фокусом, фронтом фокусировки или фронтом ультракороткого лазерного импульса / Аскарьян Г. А., Манукян С. Д. //ЖЭТФ. 1972. — Т. 62, вып. 6. — С. 2156−2160.
- Ashkin A., Dziedzic J. М. // Appl. Phys. Lett. 1971. — V. 19, — P. 283.
- Ashkin A. The pressure of laser light // Scientific American. 1972. — V.226, No 2. — P. 63.
- Gauthier R.C. Optical levitation of spheres: analytical development and numerical computations of the force equations / Gauthier R.C., Wallace S. // J. Opt. Soc. Am. B. 1995. — V. 12, № 9. — p. 1680−1686.
- Roosen G. Optical levitation by means of two horizontal laser beams: a theoretical and experimental study / Roosen G., Imbert C. // Phys. Lett. 1976. — V. 59A, № 1. — p. 68.
- Ashkin A. History of optical trapping and manipulation of small-neutral particle, atoms, and molecules // IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics. -2000. V. 6, № 6. — p. 841−856.
- Ashkin A. // Science. 1980. — У. 210. — p. 1081.
- Cai W. Optical levitation measurements with intensity-modulated light beams / Cai W., Li F., Sun S., Wang Y. // Appl. Opt. 1997. — V. 36, № 30. — p. 7860−7863.
- Ashkin A., Dziedzic J. M. // Phys.Rev. Lett. 1977. — V. 38, — P. 1351.
- Benner R. E., Barber P. W., Owen J. F., R. K. Chang. // Phys.Rev. Lett. 1980. — V. 44. — P. 475.
- Smith P. W, Ashkin A., Tomlinson W.J. // Opt. Lett. 1981. — V. 6. -p. 284.
- Ashkin A., Smith P.W., Dziedzic J. M. // Appl. Phys. 1982. — V. 28. — p. 142.
- Ashkin A. Continuous-wave self-focusing and self-trapping of light in artificial Ken-media / Ashkin A., Dziedzic J. M., Smith P.W. // Opt. Lett. 1982. — V. 7, № 6 — p. 276−279.
- Ashkin A. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles / Ashkin A., Dziedzic J. M., Bjorkholm J.E., Chu S. // Opt. Lett. 1986. — V. 11, № 5 -p. 288−290.
- Omori R. Observation of a single-beam gradient-force optical trap for dielectric particles in air / Omori R., Kobayashi Т., Suzuki A. // Opt. Lett. 1997. — V. 22, № 11 -p. 816−818.
- Barton J.P. Internal and near-surface electromagnetic fields for a spherical particle irradiated by a focused laser beam / Barton J.P., Alexander D.R., Schaub S.A. // J. Appl. Phys. 1988. — V. 64, № 4. — p. 1632−1639.
- Barton J.P. Internal field of a spherical particle illuminated by a tightly focused laser beam: focal point positioning effects at resonance / Barton J.P., Alexander D.R., Schaub S.A. // J. Appl. Phys. 1989. — V. 65. — p. 2900−2906.
- Barton J.P. Theoretical determination of net radiation force and torque for a spherical particle illuminated by a focused laser beam / Barton J.P., Alexander D.R., Schaub S.A. // J. Appl. Phys. 1988. — V. 66. — p. 4594−4602.
- Barton J.P. Electromagnetic-field calculations for irregularly shaped, layered cylindrical particles with focused illumination // Appl. Opt. 1997. — V. 36, № 6. — p. 1312−1319.
- Wright W.H. Radiation trapping forces on microspheres with optical tweezers / Wright W.H., Sonek G.J., Berns M.W. //Appl. Phys. Lett. 1993. — V. 63, № 6. — p. 715−717.
- Ashkin A. Forces of a single-beam gradient laser trap on a dielectric sphere in the ray optics regime//Biophys. J. 1992.-V. 61. — p. 569−582.
- Wright W.H. Parametric study of the forces on microspheres held by optical tweezers / Wright W.H., Sonek G.J., Berns M.W. // Appl. Opt. 1994. — V. 33, № 9. -p. 17 351 748.
- Tlusty T. Optical gradient forces of strongly localized fields / Tlusty Т., Meller A., Bar-Ziv R. // Phys. Rev. Lett. 1998. — V. 81, № 8. — p. 1738−1741.
- Sidick E. Trapping forces in a multiple-beam fiber-optic trap / Sidick E., Collins S.D., Knoesen A. // Appl. Opt 1997. — V. 36, № 25. — p. 6423−6433.
- Feigner H. Calibration of light forces in optical tweezers / Feigner H., Muller O., Schliwa M. // Appl. Opt 1995. — V. 34, № 6. — p. 977−982.
- Collins S.D. Microinstrument gradient-force optical trap / Collins S.D., Baskin R.J., Howitt D.G. // Appl. Opt. -1999. -'V. 38, № 28. p. 6068−6074.
- Sato S. Optical trapping of small particles using a 1.3-|im compact InGaAsP diode laser / Sato S, Ohyumi M, Shibata H., Inaba H. // Opt. Lett. 1991. V. 16, № 5. — p. 282−284.
- Inouye Y. Pico-Newton friction force measurements using a laser-trapped microsphere / Inouye Y., Shoji S., Furukawa H., Nakamura O., Kawata S. // Jpn. J. Appl. Phys. -1998. V. 37. — p. L684-L686.
- Higurashi E. Optical trapping of low-refractive-index microfabricated objects using radiation pressure exerted on their inner walls / Higurashi E., Ohguchi O., Ukita H. // Opt. Lett.- 1995. V. 20,№ 19.-p. 1931−1933.
- Gahagan K.T. Simultaneous trapping of low-index and high-index microparticles observed with an optical-vortex trap / Gahagan K.T., Swartzlander G.A. // J. Opt. Soc. Am. В.- 1999.-V. 16, № 4.-p. 533−537.
- Sato S. Optical Trapping of microscopic metal particles / Sato S., Harada Y., Waseda Y. // Opt. Lett. 1994. V. 19, № 22. — p. 1807−1809.
- Furukawa H. Optical trapping of metallic particles by a fixed Gaussian beam / Furukawa H., Yamaguchi I. // Opt. Lett. 1998. V. 23, № 3. — p. 216−218.
- Svoboda K. Optical trapping of metallic Rayleigh particles / Svoboda K., Block S.M. // Opt. Lett. 1994. V. 19, № 13. — p. 930−932.
- Ke P.C. Characterization of trapping force on metallic Mie particles / Ke P.C., Gu M. // Appl. Opt. 1999. — V. 38, № 1. — p. 160−167.
- Sato S. Second-Harmonic and sum-frequency generation from optically trapped КТЮРО4 microscopic particles by use of Nd: YAG and Ti: Al203 lasers / Sato S., Inaba H. // Opt. Lett. 1994. V. 19, №> 13. — p. 927−929.
- Siguira T. Gold-bead scanning near-field optical microscope with laser-force position control I Siguira Т., Okada T. Inouye Y., Nakamura O., Kawata S. // Opt. Lett. 1997. V. 22,№ 22.-p. 1663−1665.
- Садовский А.И. Пондеромоторные силы электромагнитных и световых волн // Журнал Русского Физико-Химического Общества. -1897. Т. 29, часть физическая, отдел 1, вып. 2. С. 82.
- HolbornA.H.S.//Nature. 1936.-V. 137.-p. 31.
- BethВ.А.//Phys. Rev.- 1935.-V.48.-p.471.
- Beth B.A.//Phys. Rev. 1936.-V. 50.-p. 115.
- Santamato E., Daino В., Ronangnoli M., Settemlre M., Shen Y.R. // Phys. Rev. Lett. -1986. V. 57.-p. 2433.105
- Galstian T.V. Photon angular momentum rotates molecules // OE Reports 6 june1997. -p. 1, 13.
- Chang S., Lee S.S. // J. Opt. Soc. Am. В 1985. -V. 2. — p. 1853.
- Ashkin A. // Science 210. 1980. p. 4474.
- Marston P.L., Crichton J. H. // Phys. Rev A 1984. — V. 30. — p. 2508.
- Barton J.P., Alexander D.R., Schaub S.A. // J. Appl. Phys 1989. — У. 66, — p. 4592.
- Friese M.E.J. Optical torque controlled by elliptical polarization / Friese M.E.J., Nieminen T.A., Heckenberg N.R., Rubinsztein-Dunlop H. // Opt. Lett. 1998. — V. 23 № 1 — p. 1−3.
- Борн M. Основы оптики Борн M., Вольф Э. / М.: Наука, 1973.
- Kogelnik Н. Laser beams and resonators / Kogelnik H., Li T. // Applied Optics 1966. — V. 5. — P. 1550.
- Котова С.П. Оптические ловушки, образованные различными модами лазера / Котова С. П., Рахматулин М. А., Филькин В.В.// Известия Самарского научного центра. -2001. Т. 3, № 1, С. 48−54.
- Kotova S.P. Optical traps formed by different laser modes / Rakhmatulin M.A., Kotova S.P., Filkin V.V. // Proceeding of SPIE 2001. — У. 4243. — p.107−116.
- Abramochkin E. Relationship between two-dimensional intensity and phase in a Fresnel diffraction zone / Abramochkin E., Volostnikov V. // Opt. Comm. 1989. — V. 74. — P. 144.
- Abramochkin E. Spiral-type beams / Abramochkin E., Volostnikov V. // Opt. Comm. -1993.-V. 102. P. 336.
- Abramochkin E. Spiral-type beams: optical and quantum aspects / Abramochkin E., Volostnikov V. // Opt. Comm. 1996. — V. 125. — P. 302.
- Abramochkin E. Structurally stable singular wavefields / Abramochkin E., Volostnikov V. U International Conference on Singular Optics. Proceedings of SPIE.1998. V. 3487. — P. 20.
- Padget M. Optical tweezers and spanners / Padget M., Allen L. // Physics World. -September 1997. P. 35−38.
- B.A. Гейлер. Двумерный оператор Шредингера с однородным магнитным полем и его возмущения периодическими потенциалами нулевого радиуса // Алгебра и анализ. 1991. — Т. 3, вып. 3. — С. 2.
- Abramochkin E. Beam transformations and nontransformed beams / Abramochkin E., Yolostnikov V. // Opt. Comm. -1991. V. 83. — P. 123.
- Dana I. Vortex-lattice wave fields / Dana I., Freund I. // Opt. Comm. 1997. — V. 136. -P. 93.
- Abramochkin E. Generation of spiral-type beams / Abramochkin E., Losevsky N., Volostnikov V. // Opt. Comm. 1997. — V.141. — P. 59.
- Гончаровский A.B. Введение в компьютерную оптику / Гончаровский А. В., Попов В. В., Степанов В. В. М.: МГУ, 1991.
- Simpson N.B. Mechanical equivalence of spin and orbital angular momentum of light: an optical spanner / Simpson N.B., Dholakia K., Allen L., Padgett MJ. // Opt. Let. -1997.-V. 22, № 1.-p. 52−54.
- Friese M.E.J. Optical angular-momentum transfer to trapped absorbing particles / Friese M.E.J., Enger J., Rubinsztein-Dunlop H., Heckenberg N.R. // Phys. Rev A. -1996. V. 54, № 2. — p. 1593−1596.
- Pattanayak D. N., Agrawal G. P. Phys. Rev. A. 1980. — V. 22. — p. 1159. Heckenberg N.R. Trapping microscopic particles with singular beams / Heckenberg N.R., Nieminen T.A., Friese M.E.J., Rubinsztein-Dunlop H. // SPIE. — V. 3487. — p. 46−53.
- Paterson L. Controlled rotation of optically trapped microscopic particles / Paterson L., MacDonald M.P., Arlt J., Sibbett W., Bryant P.E., Dholakia K. // Sciense. 2001. V. 292.-p. 912−914.
- Carts-Powell Y. Laser beams provide spin control // Laser Focus World. June 2001. -p. 30−33.
- Zhang Z.X. Cell viability and DNA denaturation measurements by two-photon fluorescence excitation in CW Al: GaAs diode laser optical traps. / Zhang Z.X., Sonek
- G.J., Wei X.B., Sun C., Berns M.W., TrombergB.J. // J. of Biomed. Opt. 1999. -V.4, № 2. — p. 256−259.
- Lee C-H. Optical measurement of the viscoelastic and biochemical responses of living cells to mechanical perturbation / Lee C-H., Guo C-L., Wang J. // Opt. Lett. 1998. -V. 23, № 4. — p. 307−309.
- Krupa T. Optical Stretcher Detects Cancer // OPN January 2002. — V. 13, № 1. -p. 8−9.
- Filkin V.V. Interaction of tightly focused laser beam with transparent dielectric particles in the shape of ellipsoid of revolution / Filkin V.V., Kotova S.P., Rakhmatulin M.A. // Proceeding of SPIE. 2002. — V. 4706.
- Блинов JI.M. Электро и магнитооптика жидких кристаллов. М.: Наука, 1978.
- Kotova S.P. The real time control of the rotation rate of a particle trapped in a focused laser beam / Kotova S.P., Volostnikov V.G., Rakhmatulin M.A. // Proceeding of SPIE. -2001. V. 4353. — p. 242−246.
- Абрамочкин E. Фазовая проблема и синтез оптических полей / Абрамочкин Е., Волостников В. // Компьютерная оптика. 1992. -Вып. 10−11. — с. 95−100.
- Kotova S.P. Manipulation with microobjects by non zero orbital moment beams / Losevskii N.N., Volostnikov V.G., Rakhmatulin M.A. // Proceeding of SPIE. 2002. -V. 4706.
- Волостников В.Г. Манипуляция микрообъектами с помощью пучков с ненулевым орбитальным моментом / Волостников В. Г., Котова С. П., Лосевский
- H.Н., Рахматулин М. А. // Квантовая электроника. 2002. — Т. 7.