光镊技术是一类利用光来实现对微粒(如细胞)操纵的光学系统，其原理是基于光辐射压力与单光束梯度力光阱，在梯度力和散射力的共同作用下，微粒被稳定束缚在激光焦点附近。最初的光学操纵是利用基模高斯光束的梯度力实现，后来一些新的结构光场也被利用到光学捕获操作，例如拉盖尔高斯光束的涡旋光束。涡旋光束是有渐变相位梯度的光束。它具有螺旋形相位波前，携带轨道角动量，从而产生相位梯度力，因此可以使粒子旋转。其对于捕获微小粒子、测量微小作用力及生产微小器件等方面具有重要意义，可用于生物医学、微纳加工等领域。

该系统可以实现基于涡旋光的光镊系统。在该系统中，一束圆偏振光通过涡旋波片后生成涡旋光，利用涡旋光的光捕获力可以自由操纵多个粒子，使粒子群进行移动或沿特定的圆形轨迹旋转，使用CCD相机连接电脑可以实时显示粒子运动的情况，方便学生进行观察与记录。

实验内容

◎单粒子捕获光镊实验 ◎多粒子捕获光镊实验 ◎基于涡旋光束的多粒子捕获光镊实验

知识点

◎光镊的基础原理 ◎涡旋光基础知识 ◎基于涡旋光束的多粒子捕获基本原理 ◎布朗运动