深圳大学在非线性光学力及光操控技术方面取得重要进展

不同于线性条件下的力学效应，此时电场的纵向分量产生的光学力将发挥主导作用并建立新的受力平衡，从而在纵向场聚集位置产生多个势阱并实现对颗粒的多重稳定捕获（图3）。结果表明，对于电场强度敏感的可极化纳米结构样品（如金属、半导体结构、原子等），其非线性捕获结果可通过改变入射光的偏振和强度进行灵活调控。

图2.（A）~（B）非线性及（C）~（D）线性条件下线偏振光作用于金纳米颗粒的势阱及受力分布。

图3.非线性条件下不同偏振阶（由上到下阶数分别为1，2，-1）的矢量聚焦光场中受力与势阱分布

该工作通过对比连续、飞秒激光聚焦场中的受力与势阱分布，揭示并验证了线性与非线性条件下纳米颗粒在光场中受力的物理机制，对推动非线性光操控技术的发展具有重要意义。本成果以Nonlinearity-Induced Multiplexed Optical Trapping and Manipulation with Femtosecond Vector Beams为题发表在Nano Letters [18, 9, 5538-5543 (2018 )]上。深圳大学为第一单位和通信单位。该研究得到了国家自然学科基金、广东省科技厅和深圳市科创委等项目的资助。

 论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.8b01929