Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Non-conservative instabilities in optical vacuum traps

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081731%3A_____%2F20%3A00532398" target="_blank" >RIV/68081731:_____/20:00532398 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.1117/12.2545948" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1117/12.2545948</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1117/12.2545948" target="_blank" >10.1117/12.2545948</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Non-conservative instabilities in optical vacuum traps

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Particles held in optical tweezers are commonly thought to be at thermodynamic equilibrium with their environment. Under this assumption the elastic energy of the trap is equal to the thermal energy. As a result the variance of the particle position is completely independent of viscosity and inversely proportional to the optical power in the trap. Here we show that these conditions only hold for very high symmetry cases e.g. perfectly spherical particles in unaberrated, linearly polarized Gaussian traps. Here we show that any reduction in symmetry leads to asymmetrically coupled degrees of freedom. The associated force field is linearly non-conservative and the tweezer is no longer at equilibrium. In overdamped systems the effect is a underlying systematic bias to the Brownian motion. In underdamped systems, this systematic component can accumulate momentum, eventually destabilizing the trap. We illustrate this latter effect with reference to two systems, (i) an isotropic sphere in a circularly polarized trap, and (ii) a birefringent sphere in a linearly polarized trap. In both cases the instability can be approached either by decreasing air pressure or by increasing optical power. Close to instability, the trapped particle executes increasingly coherent motion that is highly sensitive to external perturbations. Potential applications to weak force sensing are discussed.

  • Název v anglickém jazyce

    Non-conservative instabilities in optical vacuum traps

  • Popis výsledku anglicky

    Particles held in optical tweezers are commonly thought to be at thermodynamic equilibrium with their environment. Under this assumption the elastic energy of the trap is equal to the thermal energy. As a result the variance of the particle position is completely independent of viscosity and inversely proportional to the optical power in the trap. Here we show that these conditions only hold for very high symmetry cases e.g. perfectly spherical particles in unaberrated, linearly polarized Gaussian traps. Here we show that any reduction in symmetry leads to asymmetrically coupled degrees of freedom. The associated force field is linearly non-conservative and the tweezer is no longer at equilibrium. In overdamped systems the effect is a underlying systematic bias to the Brownian motion. In underdamped systems, this systematic component can accumulate momentum, eventually destabilizing the trap. We illustrate this latter effect with reference to two systems, (i) an isotropic sphere in a circularly polarized trap, and (ii) a birefringent sphere in a linearly polarized trap. In both cases the instability can be approached either by decreasing air pressure or by increasing optical power. Close to instability, the trapped particle executes increasingly coherent motion that is highly sensitive to external perturbations. Potential applications to weak force sensing are discussed.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA19-17765S" target="_blank" >GA19-17765S: Vícedimenzionální nelineární optomechanika levitujících nanosystémů</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2020

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    Complex Light and Optical Forces XIV. Proceedings of SPIE

  • ISBN

    978-1-5106-3358-2

  • ISSN

    0277-786X

  • e-ISSN

    1996-756X

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

    112970F

  • Název nakladatele

    SPIE

  • Místo vydání

    Bellingham

  • Místo konání akce

    San Francisco

  • Datum konání akce

    4. 2. 2020

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku

    000552296600008