Manipulación de objetos micrométricos por medio de pinzas ópticas

Abstract

Este trabajo presenta los principios teóricos básicos para entender y modelar las fuerzas y fenómenos presentes en una pinza óptica. Además, se muestran las principales y más útiles técnicas experimentales para la calibración de la elasticidad y cuantificación de las fuerzas de una pinza óptica. Por último, se presentan varios métodos para la ejecución y medida de torque a partículas atrapadas a través de la transferencia de momentum angular, de espín y orbital, entre la luz y la materia. Los resultados logrados y las aplicaciones introducidas demuestran la obtención de un sistema de pinzas ópticas de altras prestaciones, capaz de manipular traslacional y rotacionalmente partículas micrométricas, y además la cuantificación de las fuerzas y torques ejercidos, de forma no invasiva ni destructiva. El sistema desarrollado es pionero en nuestro país y brinda un campo muy amplio de investigación y desarrollo./ Abstract. This work presents the basic theoretical principles to understand and model the forces and phenomena occurring in an optical tweezer. Aditionally, shows the main and most useful experimental techniques for the calibration of the elasticity and quantification of the forces in an optical trap. Several methods are presented are presented for execution and measurement of torque on trapped particles through the transfer of angula momentum, spin and orbital, between light and matter. The results achieved and applications introduced demostrate that a high profile system was obtained, which is capable of handling translation and rotarion of micro-particles, and also, the quantification of the forces and torques exerted on a non-invasive or destructive way. The developed system is a pioneer in our country and provides a wide field of research and development.