5月24日，光涯实验室2017级硕士生张佳明于西大楼III区412室，顺利完成研究生硕士学位论文远程答辩。答辩主席为西北工业大学郑奎松老师，评审专家为学院魏兵老师、弓树宏老师、王飞老师、李仁先老师，答辩秘书为李林茜老师，参与答辩的准毕业生还包括石玲花、曹峻、杨永赛、范文文、施迎迎、韩再鹏。答辩中，每位同学的时间为30分钟，包括20分钟PPT演讲与10分钟评审问答环节。

硕士学位论文远程答辩现场

下午14点整，答辩准时开始。张佳明的硕士学位论文题目为《基于离散偶极子近似法的艾里光片力学效应研究》，文章主要研究了粒子在矢量艾里光片入射下的散射特性及力学效应，数值计算并分析了粒子等效半径、波长、折射率、光片尺寸参数及光片调制参数对散射特性与辐射压力的影响。其中，粒子分为单粒子系与多粒子系，前者包括球形粒子、椭球形粒子、方形粒子、双层球粒子、红细胞粒子，后者包括双粒子系、三粒子系。此外，文章中也给出了各个粒子在矢量的艾里光片入射下的近场图。

硕士学位论文远程答辩PPT展示

论文摘要：

2018年，诺贝尔物理学奖的一半授予美国贝尔实验室科学家阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin），以表彰其在“光镊技术及其在生物系统中的应用”领域所做的工作。光镊，即光学镊子，追溯其物理本质是光的力学效应。光镊技术的出现使得人们以非直接接触的形式操纵微纳粒子成为可能，从而减少因直接接触式操纵对粒子本身造成的物理损伤。艾里光片是无衍射波束的一种，即三维艾里光束的二维形式，具有无衍射、自重建、横向自加速等诸多特性。本文使用离散偶极子近似法近似法（DDA），研究了粒子在矢量艾里光片入射下的散射特性及力学效应，主要工作如下：

1、基于矢量角谱展开理论，推导了矢量艾里光片的数学表达式，包括TE极化与TM极化。结果表明，艾里光片的尺寸参数与调制参数会显著影响光场的复振幅分布。其中，光片尺寸参数越大，则光片的主瓣与旁瓣越宽；光片调制参数越大，则光片的主瓣与旁瓣的对比度也越明显。

2、分别使用DDA与GLMT计算了球形粒子在艾里光片入射下的散射特性与辐射压力，验证了DDA的可行性。接着，数值计算了不同形状的粒子在矢量艾里光片入射下的消光系数因子、吸收系数因子，以及光学力在y、z方向的分量，并且考虑了粒子等效半径、入射波波长、粒子折射率、光片尺寸参数、光片调制参数等因素对散射特性与光学力的影响。研究过程中，粒子分为简单规则粒子、非规则粒子，前者包括球形粒子、椭球形粒子，后者包括方形粒子、双层球粒子、红细胞粒子。为形象起见，也给出了上述粒子在艾里光片入射下的内场与近场分布。

3、数值计算了矢量艾里光片对多粒子系的辐射压力，包括双粒子系、三粒子系。为方便讨论，先研究了多粒子对艾里光片的散射，分析了不同粒子参数和波束参数对散射特性的影响。然后，数值分析了艾里光片对多粒子的光学力，分析了粒子参数和波束参数对光学力的影响。

最终，此次硕士学位论文答辩工作圆满完成，在向各位参与评审的老师表示感谢的同时，也祝愿各位2017级准毕业生在未来的人生道路中再接再厉、前程似锦。