Оптический захват, также известный как «оптический
пинцет», формируется, когда один лазерный пучок
узко направлен на место с расходимостью, близкой
к определяемой дифракционным пределом. Лазер
вызывает колебания диполей в диэлектрических
частицах, а взаимодействие этих диполей с
неоднородным электрическим полем лазера
приводит к возникновению захватывающей
градиентной силы.
 |
Оптический захват или пинцет — это инструмент, посредством которого пиконьютонное усилие оказывает давление на микроскопические диэлектрические объекты и используется для физического удержания, манипулирования и (или) удаления определенного материала с помощью высокосфокусированных лазерных лучей. При основном применении в биоисследованиях диэлектрические объекты притягиваются сильным электрическим полем в область наиболее сильного электрического поля, которая расположена на перетяжке луча. Как только частица захвачена в перетяжку луча, ее можно переместить на другое место, как будто с помощью пинцета. Благодаря способности перемещать частицы на субмикронные расстояния оптические захваты используются для изучения одиночных молекул, которые были притянуты к диэлектрической частице. Например, биологические исследования свойства ДНК и связанных с ними белков значительно продвинулись в связи с появлением оптического захвата и пинцета. Для зондирования исследуемых биомолекул, многие из оптических захватов используют непрерывно-волновые лазеры с фундаментальной длиной волны 1 мкм. Эти одночастотные линейные поляризованные лазеры имеют важное значение, поскольку многие биологические образцы, водные по природе, имеют низкий коэффициент поглощения на этой длине волны, которая сводит к минимуму повреждения биологического материала. Используются также и другие длины волн, например зеленая (0,51–0,55 мкм) и ближнее ИК (1,15–1,8 мкм). |
| Несмотря на то что ТЕМ00 пучок с интенсивностью, распределенной по закону Гаусса, является самым стандартным выбором, другие режимы лазерных лучей также используются, включая пучок Эрмита-Гаусса, пучок Лаггера-Гаусса и пучок Бесселя. Лазеры компании IPG особенно хорошо подходят для применения в оптических ловушках из-за почти идеального режима луча со значениями М2 близкими к единице, а также высокой степени стабильности позиционирования. Для этого компания IPG предлагает набор лазеров и связанных с ними решений для обеспечения длины волны, режима луча и его общего качества, необходимых для проведения передовых экспериментов оптического захвата. |  |