【摘 要】
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由于具有非接触、无损伤等操纵特性，光镊已经被广泛应用在物理、生命科学、纳米材料等领域，成为跨学科研究领域最重要的工具之一。本论文主要围绕双光镊系统的搭建以及其应用展
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由于具有非接触、无损伤等操纵特性，光镊已经被广泛应用在物理、生命科学、纳米材料等领域，成为跨学科研究领域最重要的工具之一。本论文主要围绕双光镊系统的搭建以及其应用展开，主要由以下几个内容组成:首先双光镊系统的搭建。其次利用不同方法校准光阱刚度，并且深入分析了热力学统计法中曝光时间对光阱刚度的影响。最后利用前向散射法对光阱中聚苯乙烯小球进行测量，获得该系统的位移分辨率。 首先，我们搭建了基于偏振分光棱镜的双光镊系统，并配备柯勒照明系统以及基于后焦平面干涉的前向散射探测位移装置。这样我们在观察捕获的颗粒的同时，能够进行位移和力的测量。整套光路均搭建在光学防震平台上，并且采用挡板进行隔离，保证了光路的稳定、低噪声等特性，确保了整个光镊系统的高分辨率。 其次分别利用流体力学法、功率谱法、玻尔兹曼热力学统计法对光阱中的聚苯乙烯小球进行了测量，获得特定条件下，光镊系统的光阱刚度，分析比较了这些方法的优缺点。而后进一步分析了曝光时间与光阱刚度的关系，提出了一种通过减小曝光时间，可以方便、快捷、精准的获取系统的光阱刚度的方法。 最后利用前向散射法对光阱中的聚苯乙烯小球进行测量，分析了其二维的光阱刚度。而后我们分别利用CCD、背向散射法、前向散射法获取双光镊系统的位移分辨率，通过比较，我们得出前向散射能够快速、高精度地探测系统位移分辨率。
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