《基於光學軌道角動量的片上微粒子操控》是依託清華大學，由馮雪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於光學軌道角動量的片上微粒子操控
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：馮雪
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用集成光子器件實現單細胞甚至單分子檢測和操控是光電子技術與在生物和化學分析的交叉前沿研究方向。本項目擬將集成型光學軌道角動量（OAM）器件套用於生物化學分析領域，在我們已經研製的集成型動態OAM發射器的基礎上，與微流通道相結合，探索利用OAM光束在集成晶片上實現對微粒子的捕獲和操控功能。擬解決的關鍵問題包括：(1)最佳化製備工藝，提高動態OAM發射器的性能；(2)在動態OAM發射器頂部設計和製備微流通道，並驗證集成晶片上利用OAM光束操控微粒子的可行性。通過本項目的實施，力爭在集成晶片上實現微粒子的捕獲和操控，為後續實現具備多種功能的微粒子操控集成晶片和在“片上實驗室”方面的套用取得更大的突破奠定良好的基礎。
結題摘要
通過本項目一年的執行期，我們已經製備用於測試製備出的近場電漿渦旋光晶片，已經初步觀察到利用六邊形結構產生了7個光學電漿渦旋以及對金屬納米小球的束縛和操控現象；在對光鑷系統的改裝過程中，我們發現目前還缺少一種基於傳統光學器件進行光束攜帶光學軌道角動量(OAM)複數譜的測量方法，為此我們提出並論證了一種基於傳統的馬赫-曾德爾干涉儀結構和計算光學的方法來測量光束攜帶OAM複數譜的方法(Optics Letters 42(6), 1080, (2017) )；同時在光鑷系統的校準過程中，針對實際光學系統中由於光軸傾斜導致OAM譜色散的問題，提出並論證了一種測量光軸偏移角度和OAM譜的計算矯正方法(Scientific Reports 7: 7873, (2017))。通過本項目的實施，驗證了金屬多邊形結構的光學微晶片對微粒子操控的可行性，為後續在集成晶片上實現對微粒子的操控奠定了基礎。
