基于光热效应的单光纤捕获方法与仿真分析

• 作者: 宋五洲 杨敏君 湛位
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 生物学
• 关键词: 光纤光学 光操控 光热效应 有限元法 微流控
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信
• 页码范围: 216-223
• 页数: 8页
• 分类号: Q632
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201946.0806006

摘要

针对光纤光镊捕获颗粒时直接接触易产生机械损伤的问题,提出了一种基于光热效应的单光纤远距离捕获方法.采用功率低于20 mW的C波段光纤宽带放大自发辐射光源,实现了对中尺度二氧化硅(SiO2)小球的远距离捕获和操控,捕获距离长达800μm.为探明该捕获机理,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,仿真模拟了光纤在SiO2悬浮液不同高度位置处形成的温度场分布、对流速度场分布和粒子在溶液中的运动轨迹.研究发现,在光纤操控小球的过程中起主要作用的是热对流产生的曳力,同时调整光纤高度会改变捕获速度和捕获距离.这种光纤微流体装置结构简单、操作灵活,具备在低功率条件下大范围捕获大颗粒的条件.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨敏君		2	0	0.0	0.0
2	湛位		1	0	0.0	0.0
3	宋五洲		4	0	0.0	0.0