레이저 빔 형상에 따른 광 집게의 포획효율 특성

Abstract

파장이 1064nm인 레이저 빔을 강하게 집속시켜 광 집게 시스템을 구성하였고, 광 집게의 gradient force를 이용하여 미세 입자를 포획 및 조작하였다. 광 집게의 한계점 중 하나는 빛의 세기(intensity)가 높은 지점에서는 에너지가 크기 때문에 미세입자를 파괴하거나 변형시킬 우려가 있다는 것이다. 본 논문에서는 빔 형태를 Hollow core fiber와 axicon 렌즈를 이용하여 도넛 빔 형태로 변화 시켜 유전체 구를 포획하고, 가우스 빔의 Axial Trapping Efficiency (ATE)와 비교 분석하였다. 또한 실험에 이용된 폴리스틸렌(polystyrene)구의 직경 변화에 따른 3가지 레이저 빔 형상에 대한 포획효율도 비교 분석하였다.