طراحی و بهینه سازی تله اندازی نوری با باریکه های بسل، ایری و گردابی برای دستکاری ذرات زیرمیکرونی

این مقاله به بررسی طراحی و بهینه سازی تله اندازی نوری با باریکه های بسل، ایری و گردابی برای دستکاری ذرات زیرمیکرونی می پردازد و هدف اصلی آن تبیین ظرفیت های این سه خانواده باریکه در ایجاد پایداری، هدایت، چرخش و کنترل دقیق ذرات در محیط های نوری است. روش تحقیق این مقاله به صورت تحلیلی- توصیفی و مبتنی بر مطالعات کتابخانه ای و مقالات معتبر انجام شده است و در آن مفاهیم پایه انبرک نوری، نیروهای گرادیانی و پراکندگی، سختی تله، توزیع شدت، ساختار فاز و اثرهای وابسته به ضریب شکست ذره و محیط بررسی شده اند. در این چارچوب، باریکه بسل به دلیل ویژگی شبه غیرپراشی و توان بازسازی پس از مانع، برای هدایت طولی و نگهداری ذرات در مسیرهای گسترده مناسب دانسته می شود. باریکه ایری به سبب مسیر خمیده و خودشتابی، امکان جابه جایی کنترل شده ذرات در مسیرهای غیرخطی را فراهم می کند. باریکه گردابی نیز با ساختار فازی مارپیچی و تکانه زاویه ای مداری، قابلیت چرخش و مرتب سازی ذرات را افزایش می دهد. نتایج مقاله نشان می دهد که بهینه سازی همزمان دامنه، فاز و قطبش می تواند پایداری تله، دقت دستکاری و کارایی سامانه های نوری را برای کاربردهای زیستی، نانویی و ریزسامانه های آزمایشگاهی بهبود دهد و مبنایی برای طراحی تله های چندحالته، انتخاب باریکه مناسب و کاهش ناپایداری های محیطی پیشرفته فراهم سازد.

کلیدواژه ها:

تله اندازی نوری ، باریکه بسل ، باریکه ایری ، باریکه گردابی ، ذرات زیرمیکرونی ، انبرک نوری