1. 本选题研究的目的及意义

微纳光纤光镊作为一种新兴的光操控技术，近年来在生物医学、纳米科技等领域展现出巨大的应用潜力。

其利用evanescent场与微纳粒子相互作用产生光力，实现对微粒的捕获和操控。

瑞利粒子作为一种尺寸远小于光波长的粒子，在环境监测、生物传感等领域具有重要的研究价值。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，微纳光纤光镊作为一种新兴的光操控技术，受到国内外研究人员的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在微纳光纤光镊的理论和应用方面取得了一系列成果。

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以下几个方面：1.光镊理论基础：介绍光镊的基本原理、瑞利散射理论、光阱刚度与捕获势能等内容，为后续的理论计算奠定基础。

2.微纳光纤光镊的设计与制备：介绍光纤锥的制备方法，分析光纤锥参数对光镊性能的影响，并对微纳光纤光镊进行表征和测试。

3.瑞利粒子捕获力的理论计算：建立瑞利粒子在光场中的受力分析模型，基于麦克斯韦应力张量计算捕获力，并分析不同参数对捕获力的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值计算和仿真实验相结合的方法。

首先，通过查阅相关文献，了解光镊技术、瑞利散射理论、微纳光纤光镊等方面的基础知识，掌握麦克斯韦应力张量等理论计算方法，为后续研究奠定理论基础。

其次，基于瑞利散射理论和麦克斯韦应力张量，建立微纳光纤光镊对瑞利粒子捕获力的理论模型，推导出捕获力的表达式，并分析光纤锥参数、粒子参数等因素对捕获力的影响规律。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.建立了更为精确的微纳光纤光镊对瑞利粒子捕获力的理论模型，考虑了更多影响因素，例如光纤锥的锥角、瑞利粒子的形状和折射率等，提高了计算结果的准确性。

2.采用数值仿真方法对理论模型进行了验证，并分析了不同参数对捕获力的影响规律，为微纳光纤光镊的设计和优化提供了理论指导。

3.探索了微纳光纤光镊在生物传感、环境监测等领域的潜在应用，为相关领域的发展提供了新的思路。

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. 郭凯,王健,刘娟,等.光镊技术操控单个生物细胞的研究进展[j].激光生物学报,2018,27(04):291-301.

2. 骆军,谢敬辉,温华兵,等.基于锥形光纤的光镊技术及其应用[j].激光与光电子学进展,2020,57(17):1700001.

3. 施逸飞,郭凯,刘娟,等.基于锥形光纤的三维光镊操控技术[j].中国激光,2021,48(03):225-231.