【摘 要】
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由于光镊的非接触的精密操控特性，光镊技术已经广泛应用在物理、生物及纳米材料领域。本论文主要研究强场飞秒脉冲激光与金纳米颗粒的非线性作用的动力学特性和光谱特性，对偏振
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由于光镊的非接触的精密操控特性，光镊技术已经广泛应用在物理、生物及纳米材料领域。本论文主要研究强场飞秒脉冲激光与金纳米颗粒的非线性作用的动力学特性和光谱特性，对偏振，数值孔径，群速度色散等因素进行了探索，在实验和理论上取得了一些新的进展和突破: 基于矢量衍射理论的基础，我们计算了不同偏振态光束在焦点处的光场结构，以及考虑非线性极化近似后金纳米颗粒三维势能分布，计算的结果分析了线偏光，圆偏光，轴对称矢量光束在不同数值孔径汇聚情况下的光阱势能分布，得到了不同条件下不同偏振态光束非线性极化的特点。 搭建了基于倒置显微镜的飞秒光镊，实现了不同数值孔径下对金纳米颗粒的光学俘获，实验观察到了不同的捕获现象。实现了圆偏振飞秒光束的金纳米颗粒非线性捕获，实验观察到了环形捕获，另外发现了两个及多个纳米颗粒颗粒的光学捆绑效应，形成了非线性极化条件下的光和金纳米颗粒新的形态结构。 搭建结合正置双光子荧光共聚焦扫描显微镜的飞秒光镊系统，可以测量单颗粒和多颗粒金纳米颗粒的非线性捕获时的光谱，得到了近红外飞秒捕获脉冲光激发金纳米颗粒的双光子荧光和二次谐波，并探讨了群速度色散、捕获光波长等的因素影响。并利用液晶偏振转换器制备了矢量飞秒光束。
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