1. 研究目的与意义（文献综述）
随着科技的发展逐渐进入微观领域，科研人员发现操纵微粒的能力显得日益重要。自诞生以来，其已经在微米尺度量级粒子的操纵控制，粒子间的相互作用力等方面的研究中发挥了重要作用。
光镊捕获理论建立在光辐射压力与光束梯度力的理论基础。光镊利用无形的光
光束对微粒进行操作，可以实现对微粒的捕获，同时又因为光镊是粒子相互作用中
2. 研究的基本内容与方案
本课题的主要内容和目标是研究光纤的端面为锥形探针时其聚焦场的分布以及微粒在光纤探针的聚焦场中的受力情况。当光纤端面为锥形探针时，光场能通过尖端汇聚，近场聚焦提供了捕获微粒而所需要的梯度力，当微粒靠近探针附近时，梯度力把微粒牢牢捕获在焦点附近，这种效应就被称为探针式光纤光镊。因为光纤端面的尺寸是渐变的，光场在光纤端面中传输时，出了在尖端进行汇聚之外还会有一部分能量将转换为辐射模从探针侧面出射，这导致了探针式光纤光镊的出射场比较复杂，纯理论计算会很复杂和困难，于是会采用数值方法做近似计算。
本课题技术方案的思路大致分三步：首先用多物理场耦合软件COMSOL进行几何建模，根据本课题研究要求，需用仿真软件建立一个探针式光纤以及微粒的几何模型，拟采用模型如图1所示，由锥形光纤，包层以及微粒三个部分构成。
图1探针式光镊光纤模型结构
然后是进行物理建模，主要分为三个部分，一个是激励设置，预采用端口激励；二是边界条件设置，考虑到电脑内存及仿真的准确性，需采用完美匹配边界；三是进行网格的划分。最后，得到仿真结果之后，通过以下三个公式：
来计算微粒在光纤探针所受到的光力，同时也可以根据仿真结果分析出微粒尺寸、折射率、探针的一次和二次锥角、针尖曲率半径对粒子受力的影响。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需背景知识（如光纤光镊原理，研究方法，研究概况等）。确定研究方案，完成开题报告。
第4－6周：进行探针式光纤光镊的几何建模。
第6－8周：进行物理建模：设置激励端口以及边界条件。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]刘志海，单光纤光镊技术研究[d]，哈尔滨：哈尔滨工程大学，2007
[[2]liangpei-bo,leijiao-jie,liuzhi-hai,zhangyu,andyuanli-bo,astudyaboutmulti-trappingofatapered-tipsinglefiberopticaltweezers[j],chin.phys.b,2014,23(8):088702
[3]zhaohuihu,jiawang,jinwenliang,fielddistributionofopticalfiberprobefortrappingparticle[j],proceedingsofspie,2002,4923:151-157
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