使用含有酵母颗粒的简单OFT方法，可增强对多个颗粒的捕获效果

《Optics and Lasers in Engineering》：Simple OFT with yeast particles summoning for enhanced mulitple particles capture

单模光纤镊子通过LP01-LP11模式转换与角动量光束协同增强，结合碳基微球涂层实现电磁场放大，显著提升酵母颗粒多粒子捕获效率（5倍）、扩大作用区域（3倍）并降低功耗（10倍），为生物医学提供可扩展低能耗解决方案。

　　这项研究提出了一种新型的光镊探针，旨在克服传统光镊技术在生物和微流体应用中所面临的局限性。传统光镊系统通常存在捕获范围有限、多粒子捕获效率低以及功率需求高的问题，这限制了其在大规模和多粒子操控场景中的应用。为了解决这些问题，研究人员开发了一种基于单模光纤的光镊探针，通过引入两项关键创新，实现了更高效的粒子捕获和聚集能力。

首先，该探针采用了一种LP01到LP11模式转换的机制，并进一步结合轨道角动量（OAM）生成技术，形成了一个空心的环形捕获区域。这种结构显著增强了捕获的稳定性，使粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。其次，探针的锥形光纤尖端被涂覆了一种碳基胶体材料，这种材料能够增强局部电磁场的强度，从而提高光镊的捕获效率。这两种增强机制相互配合，使得光镊探针在捕捉酵母粒子时表现出更强的稳定性与效率。

在实验中，研究人员使用980 nm波长的激光进行测试，发现该探针能够在无需移动光纤的情况下实现稳定的多粒子捕获。与传统光镊相比，该探针的捕获效率提高了约5倍，捕获区域扩大了3倍，同时功耗降低了10倍。这些显著的性能提升不仅证明了双增强策略的有效性，也为光镊技术在生物和化学科学中的应用提供了新的可能性。

这项研究的核心创新在于利用光纤的固有材料特性，在光纤尖端形成自组装的碳基胶体微球层。该层通过控制热分解过程中的热塑性聚氨酯（TPU）涂层，在高温酒精火焰的作用下，自组装成准球形的胶体结构。这种结构形成了具有空隙的粗糙表面，能够增强倏逝场的强度，从而提高粒子的捕获效率。TPU材料的选择是基于其良好的光学透明性和热塑性，使其能够适应不同的加工条件，并在高温下保持结构的完整性。

此外，该研究还探讨了光镊探针在多粒子捕获中的光学力分布情况。通过分析实验数据，研究人员发现当酵母粒子进入光镊的光场区域时，其受到的轴向力在x=0至4.5微米范围内向前，而在x=4.5至5.5微米范围内向后。x≈4.5微米的位置是稳定的捕获点，而x≈5.5微米则是不稳定的平衡点。在x≈8.5微米附近，还存在另一个稳定的捕获点，从而形成了两个牢固的轴向捕获区域。这些发现表明，该探针不仅能够实现单个粒子的稳定捕获，还能在更宽泛的空间范围内捕捉多个粒子。

在横向分布方面，研究人员也进行了详细的分析。实验结果表明，该探针在横向方向上能够形成较为均匀的光力分布，从而使得酵母粒子能够在较宽的区域内被有效捕获。这种横向分布的均匀性有助于提高多粒子操控的稳定性，使得不同粒子之间能够保持相对独立的运动状态，避免因相互干扰而影响整体操控效果。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

此外，该研究还强调了纳米材料在光镊技术中的重要作用。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

综上所述，该研究提出了一种基于单模光纤的新型光镊探针，通过两项关键创新——模式转换和胶体涂层——显著提升了光镊系统的性能。该探针不仅能够在无需移动光纤的情况下实现稳定的多粒子捕获，还具备较高的效率和较低的功耗，为光镊技术在生物和化学科学中的应用提供了新的思路。同时，该设计的简单性和低成本也使其具有较高的可扩展性，为未来光子和生物医学应用的发展奠定了基础。

在实验验证方面，研究人员通过一系列测试和模拟分析，确认了该探针在实际应用中的有效性。实验结果表明，该探针在酵母悬浮液中能够稳定地实现多粒子的聚集，同时表现出较高的捕获效率和较大的捕获区域。这些实验数据不仅验证了理论模型的正确性，还展示了该探针在实际应用中的潜力。此外，模拟结果也进一步支持了该探针在增强电磁场和优化光力分布方面的优势。

在实际应用中，该探针的高效性能使其能够在生物和化学研究中发挥重要作用。例如，在生物实验中，研究人员可以利用该探针对细胞、微粒或纳米粒子进行精确操控，而无需复杂的设备或高成本的加工过程。在微流体应用中，该探针的高捕获效率和低功耗特性使其能够更有效地实现微小粒子的操控，同时减少对环境的干扰。这些优势使得该探针在多个领域中具有广泛的应用前景。

此外，该研究还探讨了光镊技术在不同应用场景中的发展需求。随着科学技术的进步，光镊技术的应用范围不断扩大，从传统的单粒子操控逐渐向多粒子、大规模操控发展。然而，现有的光镊系统在捕获范围、效率和可扩展性方面仍然存在一定的局限性。因此，开发一种结构简单、成本低廉、可扩展性强的光镊系统成为当前研究的重要方向。

该研究提出的新型光镊探针正是针对这一需求而设计的。通过引入两项创新，该探针在保持结构简单的同时，实现了更高的捕获效率和更大的捕获区域。这种设计不仅降低了系统的复杂性和成本，还提高了其在实际应用中的可行性。因此，该探针有望成为未来光镊技术的重要组成部分，为生物和化学研究提供更高效、更便捷的工具。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

在实际应用中，该探针的高效性能使其能够在多个领域中发挥重要作用。例如，在生物医学领域，研究人员可以利用该探针对细胞、病毒或纳米颗粒进行精确操控，而无需复杂的设备或高成本的加工过程。在微流体领域，该探针的高捕获效率和低功耗特性使其能够更有效地实现微小粒子的操控，同时减少对环境的干扰。这些优势使得该探针在多个领域中具有广泛的应用前景。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

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在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

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此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

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此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而提高多粒子操控的稳定性。这些发现为理解光镊技术的光力分布机制提供了新的视角。

此外，该研究还强调了光镊技术在纳米材料应用中的潜力。近年来，纳米材料在增强光场方面的应用日益受到关注，尤其是在生物传感和光学捕获领域。例如，一些研究已经利用pH敏感涂层、光学活性纳米材料以及碳基表面等离子共振（SPR）结构，显著提高了光镊系统的性能。然而，这些方法往往需要复杂的加工过程，限制了其在实际应用中的推广。相比之下，该研究通过自组装的方式，在光纤尖端形成了一种结构简单的碳基胶体层，避免了复杂的外部材料集成，同时保持了较高的性能水平。

在实验中，研究人员还探讨了该探针在不同激光波长下的性能表现。例如，在980 nm波长的激光下，该探针能够实现稳定的多粒子捕获，而在其他波长下，其性能是否能够保持一致仍需进一步研究。此外，研究人员还分析了该探针在不同环境条件下的稳定性，例如在不同的温度、湿度或光强下，其捕获效率和稳定性是否能够保持不变。这些分析为理解该探针在不同应用场景下的性能提供了重要的参考。

该研究的成果不仅体现在实验性能的提升上，还在于其在实际应用中的可行性。由于该探针采用了简单的加工方式，避免了复杂的外部涂层或光刻步骤，因此具有较低的成本和较高的可扩展性。这种设计使得光镊技术能够更广泛地应用于生物、化学和微流体等领域，尤其是在需要高效、低成本、可扩展的多粒子操控场景中。同时，该探针的低功耗特性也为其在需要长时间运行或便携式设备的应用提供了可能。

在理论层面，该研究还探讨了光镊技术中光力分布的机制。通过分析实验数据和模拟结果，研究人员发现该探针在光力分布方面具有显著的优势。例如，在轴向方向上，该探针能够形成两个稳定的捕获点，使得酵母粒子能够在更宽泛的空间范围内被有效束缚。在横向方向上，该探针能够形成较为均匀的光力分布，从而