1. 本选题研究的目的及意义
光镊技术作为一种非接触式操控微粒的手段，在生物物理、化学、医学等领域展现出巨大潜力。
传统光镊系统通常采用高数值孔径物镜聚焦激光束，存在光路复杂、操控范围有限等问题。
锥形透镜光纤光镊利用锥形透镜光纤取代传统物镜，实现光束聚焦和微粒操控，具有结构紧凑、成本低廉、易于集成等优点，为光镊技术发展提供了新方向。
2. 本选题国内外研究状况综述
光镊技术自20世纪70年代问世以来，不断发展进步。
早期的光镊系统主要基于传统光学元件，如透镜、棱镜等，光路复杂，操控精度有限。
近年来，随着光纤技术的发展，光纤光镊逐渐成为研究热点。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括：1.构建锥形透镜光纤光镊的物理模型，推导光束通过锥形透镜光纤后的电场表达式。
2.利用矢量衍射积分法，计算光束在锥形透镜光纤后的三维光场分布，分析锥形角、光束偏振等因素对光场分布的影响。
3.基于麦克斯韦应力张量，推导出计算光阱力的理论公式，并分析锥形透镜光纤结构参数、光束特性对光阱力的影响规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。
1.理论分析阶段：-研究锥形透镜光纤光镊的基本原理，建立光束在锥形透镜光纤中传播的理论模型。
-基于矢量衍射积分法，推导光束通过锥形透镜光纤后的电场表达式，并分析锥形角、光束偏振等因素对光场分布的影响。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.首次利用矢量衍射积分法对锥形透镜光纤光镊的光阱力进行理论计算和分析，建立了更加精确的光阱力模型。
2.系统研究了锥形透镜光纤结构参数、光束特性与光阱力之间的关系，为锥形透镜光纤光镊的设计优化提供了理论指导。
3.通过数值模拟和实验验证，验证了所建立模型的准确性和可靠性，为锥形透镜光纤光镊的应用提供了理论基础。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘延俊,常永宇,李佳. 基于矢量射线束的光镊力计算及捕获特性研究[J]. 激光与光电子学进展,2022,59(18):182902.
2. 刘雨柔,刘延俊,常永宇. 基于矢量德拜理论计算部分相干径向偏振光束产生的光镊力[J]. 激光与光电子学进展,2022,59(15):152901.
3. 谢世伟,黄猛,陈烽,等. 基于矢量衍射理论的贝塞尔高斯光束焦区特性[J]. 激光与光电子学进展,2022,59(09):92901.
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