作者:严涛,张行勇 来源:中国科学报 发布时间:2024/1/26 11:21:19
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利用聚焦混合偏振光束可实现多对手性对映体捕获

 

1月23日,中国科学院西安光学精密机械研究所(简称“西安光机所”)瞬态光学与光子技术国家重点实验室姚保利团队在手性对映体的选择性光学捕获方面取得重要进展,相关研究成果在线发表于Small.

研究团队提出了一种利用聚焦的混合偏振光束实现多对对映体的选择性捕获的方法。该方法采用的混合偏振光束结合了m阶柱对称矢量光束和圆偏振光束的偏振性质,在焦平面上表现出多对符号相反的局部光学手性密度。通过改变偏振拓扑荷m的大小和符号,可以实现焦面上局部手性密度数量和符号的调控。根据光力理论计算发现,当m = 1和2时,该光束可以分别将两对和四对对映体选择性捕获在不同的位置,实现了多对对映体的同时识别与分离。分析发现当该光束焦面上的光学手性密度产生的手性梯度力强于光强产生的非手性梯度力时,才能实现对映体的选择性捕获。该研究结果发现了一种局部光学手性密度数量和符号可调的局部手性光场,为光场手性的灵活调控提供了一种新思路。

混合偏振光束焦平面上手性密度的分布。(a1)-(d1)偏振拓扑荷m分别为1、2、3和4;(a2)-(d2)偏振拓扑荷m分别为-1、-2、-3和-4。


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手性对映体微粒在焦平面上所受横向光力的分布。(a)和(c) S对映体(k = 0.5);(b)和(d) R对映体(k = -0.5)。(黑色虚线圆表示捕获位置,绿色虚线圆表示排斥位置)。(图片均由课题组提供)

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/smll.202309395

 
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