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翻译：咕咚 校对：Stone
文章来源: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127111031.htm
2018年11月27日
利用光操纵和移动微小物体的新装置
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博士生恩科西·百百在威茨大学的结构光实验室做实验。 |
当你用一束光照射你的手时，除了光产生的一点热量，你感觉不到什么。但当你把同样的光照入纳米或微尺度世界里，光就变成了一种强大的操纵工具，光可以牢牢地捕获物体并移动它。
来自南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学物理学院的结构光研究小组的研究人员，发现了一种利用激光全光束控制和操纵微小物体的方法，比如人体内的单个细胞，小体积化学中的微小颗粒，或是未来在芯片级设备上工作。
研究人员找到一种利用光全部力量的最佳方法，包括以前在此领域无法使用的适量光。这便是第一个矢量全息陷阱。
在传统的光捕获和镊子系统中，光被非常紧密地聚焦到一个包含小颗粒的小体积中，例如生物细胞。粒子被光捕获并控制。随着光的移动，粒子也会随之移动。这个想法为美国科学家阿瑟·阿什金赢得了2018年诺贝尔物理学奖。最初，光是由操控台和镜子机械控制的，后来通过全息地移动光，改进了原来的想法。既利用计算机生成的全息图来控制光，进而控制粒子，而不需要移动部件。到目前为止，只有被称为标量光束的特殊类型的激光束才能用于这种全息陷阱。
利用空间光调制器，人们可以对结构光图案进行编码，并在陷阱内移动这些图案，从而可以同时捕获和移动许多粒子。这打开了许多新的、令人兴奋的领域，以前大家认为全息光学陷阱(HOTs)仅限于标量光束，这只是光形态的极小一部分。而另一类矢量态光束，被认为是不可能实现全息控制的。现在所有的光态现在都可以使用了。时间会证明这对整个社会意味着什么。
