横向自旋角动量对纳米粒子光操控特性的影响

摘要

光场的横向自旋是近年来发现的一种光场新效应,该效应表明光场不仅具有沿光传播方向的自旋角动量,而且还有垂直于传播方向的横向白旋角动量,这一发现为光学微操控提供了一个新的自由度.本文以聚焦的涡旋拉盖尔-高斯光束作为光源,利用偶极近似模型计算了金纳米粒子在该紧聚焦光场中受到的光力和横向自旋力矩,得出金纳米粒子在该光场中的捕获状态,阐明了横向白旋效应对粒子捕获特性的影响,分析了拓扑电荷数、粒子半径、折射率、吸收牢等参数对横向自旋的影响.结果表明,在光束拓扑电荷数为零时,纵向自旋能够完全转化为横向白旋.该研究结果在光操控领域具有重要的理论意义和应用价值.