|
| |
|
|
Cooling of thermal motion of optically levitated nanoobjects
Zemánková, Tereza ; Flajšmanová, Jana (referee) ; Jonáš, Alexandr (advisor)
Diplomová práce se zabývá optickou levitací dielektrických nanočástic a chlazením jejich tepelného pohybu. Zafokusováním dvou protiběžných laserových svazků lze částici stabilně zachytit mezi ohnisky obou svazků. Následnou aplikací vnějšího elektrického pole na opticky zachycenou nabitou částici a správným nastavením zpětnovazebné smyčky je možné částici odebírat energii, zmenšovat její varianci polohy, a tedy chladit tepelný pohyb částice. Práce je rozdělena do tří hlavních kapitol. V první je rozebrán teoretický úvod do optického chytání, popsána dynamika zachycené částice a propojení s experimentální částí. Je zde popsáno schéma experimentální sestavy, příprava částic pro experimenty, detekce polohy částice, návod, jak správně optickou sestavu naladit, a kalibrace dat na jednotky SI. Ve druhé části jsou uvedeny různé způsoby chlazení tepelného pohybu opticky levitující částice. Experimenty provedené s jednou zachycenou částicí jsou porovnány s teoretickým modelem. V laserovém svazku s kruhovým profilem byla částice chlazena v jedné ose a eliptický profil svazku umožnil chladit tepelný pohyb částice ve dvou osách. Ve třetí části je rozebráno zachycení a interakce dvou levitujících částic, vznik normálních módů a jejich následné chlazení. Experimentálně získaná data jsou porovnána s teoretickými modely.
|
|
| |
|
|
Opticaly trapped tunable droplet microlaser
Ježek, Jan ; Pilát, Zdeněk ; Brzobohatý, Oto ; Jonáš, Alexandr ; Aas, M. ; Kiraz, A. ; Zemánek, Pavel
We introduce tunable optofluidic microlasers based on optically stretched, dye-doped emulsion droplets confined in a dual-beam optical trap. Droplets were created in microfuidic chips. Optically trapped microdroplets of oil emulsified in water and stained with fluorescent dye act as an active ultrahigh-Q optical resonant cavities hosting whispering gallery modes (WGMs). All-optical tuning of the laser emission wavelength was achieved by a controlled deformation of the droplet shape using light-induced forces generated by dual-beam optical trap.
|
|
| |
|
| |
|
|
Study of mechanical properties and dynamics of biomembranes and single molecules with the use of laser beam - an overview
Jonáš, Alexandr ; Zemánek, Pavel
A micron-sized dielectric particle confined in a laser trap can be employed as a probe for the measurement of forces in the range from piconewtons to hundreds of piconewtons. Thus, if a biological system of interest (e.g. DNA molecule, single myosin or kinesin molecule, cell membrane) is attached to such a probe, its mechanical and dynamical properties (elasticity, viscosty, forces associated with movement) can be studied during its interaction with the environment with unprecedented resolution. This article introduces the basic principles of the laser trapping and force measurement and illustrates on several examples the great potential of the light-based force transducer for exploiting non-invasively the dynamics of basic biological systems.
|
|
|
Study of the Behaviour of Microparticle in the Standing Wave Trap
Ježek, Jan ; Jonáš, Alexandr ; Zemánek, Pavel ; Liška, M.
The basic behavior of microparticles placed in the Gaussian standing wave is studied theoretically and experimentally in this article. It is shown that the optical force depends periodically on the particle size and, as the consequence, the equilibrium object position is alternating between the standing wave antinodes and nodes. For certain particle sizes, the particle confinement is disabled. Experimental confirmation of the theoretical results is briefly discussed.
|
|
|
Measurement of the Optical Trap Stiffness
Jákl, Petr ; Jonáš, Alexandr ; Zemánek, Pavel ; Liška, M.
An optical trap for dielectric microparticles is usually approximated by a parabolic potential well, whose profile is characterized by a single constant - trap stiffness. This stiffness can be estimated using several methods, including Fourier spectral analysis of the thermal noise of the trapped particle position, or method based on equipartition theorem. The principles of the trap calibration and experimental results are presented.
|
|
| |
guest ::
RSS feed.