b) và 1mm (cột c).
1.3.6.3 Fgrad,z phụ thuộc khoảng cách hai mặt thắt d
Ảnh hưởng của khoảng cách d lên quá trình phân bố của thành phần quang lực dọc trong mặt phẳng pha (z,t) được trình bày trong hình 1.3.15. Ở đây chúng tôi lựa chọn các tham số: τ = 1ps, w0 = 1mm tại vị trí ρ = 0 (trên trục z).
Từ kết quả hình 1.3.15 ta thấy xuất hiện hai vùng bẫy ổn định dọc theo phương lan truyền và thành phần quang lực dọc phân bố đối xứng nhau qua gốc tọa độ. Theo chiều tăng của d, hai vùng bẫy ổn định ngày càng tách xa nhau, tạo nên khoảng trống là ranh giới giữa hai vùng bẫy mà ở đó hạt điện môi sẽ dao động tự do. Đồng thời, khi tăng khoảng cách d thì giá trị quang lực cực đại ngày càng giảm, mặc dù ở đó độ lớn vùng bẫy ổn định được tăng lên.
Hình 1.3.15. Ảnh hưởng của khoảng cách d lên quá trình phân bố của quang lực dọc: d = 5µm (cột a), d = 10µm (cột b), d = 15µm (cột c) và d = 20µm (cột d).
Trong chương này chúng ta trình bày đã đề xuất cấu hình bẫy quang học sử dụng hai chùm xung Gaussian lan truyền ngược chiều. Qua đó khảo sát lực quang học của hai chùm tia tác động lên hạt điện môi Rayleigh hình cầu. Hình ảnh phân bố quang lực mà luận văn thu được là phù hợp với kết quả khảo sát phân bố quang lực trong bẫy quang học sử dụng một chùm xung Gaussian. Ở đây, chúng ta tìm thấy phân bố cường độ tổng phụ thuộc vào kích thước và khoảng cách giữa hai mặt thắt chùm tia. Từ kết quả khảo sát ta thấy phân bố Gaussian bị phá vỡ khi kích thước mặt thắt lớn.
Nghiên cứu phân bố của các thành phần quang lực trên các mặt phẳng pha khác nhau, tìm ra các kết quả ứng với kích thước mặt thắt chùm tia, khoảng thời gian xung và khoảng cách các chùm xung, từ đó có thể sử dụng bẫy ổn định và thao tác với các hạt nhỏ hình cầu.
Đối với thành phần lực tán xạ và quang lực ngang, mặc dù trong các mặt phẳng pha khác nhau nhưng hai thành phần quang lực này luôn phân bố trên hai đỉnh đối xứng nhau qua gốc tọa độ. Có nhiều tham số ảnh hưởng tới phân bố cũng như độ lớn quang lực. Ở đây xuất hiện một vùng bẫy ổn định mà kích thước của nó phụ thuộc vào tất cả các tham số của hạt và chùm tia.
Đối với thành phần quang lực dọc, trong trường hợp này luôn xuất hiện hai vùng bẫy ổn định dọc theo hướng lan truyền, thành phần quang lực dọc luôn phân bố đối xứng nhau qua gốc tọa độ. Hai vùng bẫy ổn định có chồng lấn tạo ra vùng ổn định lớn hơn hay không, điều đó phụ thuộc vào nhiều tham số. Với một vài trường hợp, tồn tại khoảng trống là ranh giới giữa các vùng bẫy ổn định, mà tại đó hạt điện môi sẽ dao động tự do. Phân bố quang lực cũng như kích thước vùng bẫy ổn định chịu ảnh hưởng trực tiếp của tất cả các tham số chùm tia.
Như vậy, các kết quả đã khảo sát cho thấy tồn tại vùng bẫy là khối có chiều dài là khoảng cách giữa hai đỉnh của quang lực dọc với bán kính là
khoảng cách giữa hai đỉnh của quang lực ngang. Độ lớn của vùng bẫy cũng như độ lớn của quang lực phụ thuộc vào tất cả những tham số như kích thước mặt thắt chùm tia, khoảng cách giữa hai tiêu điểm,... Các thành phần quang lực luôn phân bố đối xứng nhau qua gốc tọa độ, điều đó chứng tỏ quang lực là các lực hướng tâm.
Sự ổn định của bẫy quang học không những phụ thuộc vào các tham số của xung laser mà còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa các mặt thắt hai chùm tia. Vùng bẫy có ổn định hay không và ổn định đến mức nào còn phụ thuộc vào các tham số của mẫu như kích thước, chiết suất (hai tham số này ảnh hưởng đến độ lớn quang lực) và khối lượng riêng (ảnh hưởng đến trọng lực). Hơn nữa, độ ổn định của bẫy còn phụ thuộc vào môi trường xung quanh của mẫu như dung môi, kích thước của hộp mẫu
Như vậy, phân bố Gaussian theo không gian và thời gian của chùm laser Gaussian mà trực tiếp là độ rộng xung và mặt thắt chùm tia đã ảnh hưởng đến phân bố quang lực tác động lên hạt điện môi. Hay nói cách khác, các tham số của chùm laser Gaussian sẽ ảnh hưởng đến lực tác động lên hạt điện môi tại các thời điểm và vị trí nhác nhau. Điều này làm thay đổi tốc độ bẫy cũng như vùng bẫy ổn định lên hạt điện môi.