El trampeo óptico se ha convertido en una herramienta poderosa en numerosos campos como la biología, física, química. En la interacción luz-materia, la transferencia del momento lineal óptico y el momento angular dan lugar a fuerzas ópticas que actúan sobre el objeto iluminado, permitiendo así la aceleración, confinamiento tridimensional (3-D), hilado, rotación, e incluso tracción negativa de partículas.

En los sistemas de trampa óptica convencionales, la captura y la imagen comparten el mismo objetivo, confinando la región de observación al plano focal. Para la captura de procesos de atrapamiento óptico que ocurren en otros planos, especialmente el plano axial (el que contiene el eje z) sigue siendo un desafío. ¿Cómo resolver la limitación de adquirir la información del plano axial en el sistema óptico de atrapamiento del plano axial?

Un equipo de investigación dirigido por el Prof.Dr. Yao Baoli del Instituto Xi'an de Óptica y Mecánica de Precisión (XIOPM) de la Academia de Ciencias de China (CAS) desarrolló un sistema de pinzas ópticas que permite la captura óptica y la obtención de imágenes simultáneas en el plano axial. . Usando esta tecnología, Investigaron el rendimiento de captura y captura de imágenes en el plano axial en varios campos ópticos, incluyendo a Bessel, Aireado, y vigas con forma de serpiente. Los resultados fueron publicados en Informes sobre el progreso de la física .

En su esquema, Se utilizó un microrreflector recubierto de plata en ángulo recto para realizar las imágenes en el plano axial, con el que la fluorescencia emitida es reflejada por el bisel recubierto de plata del microrreflector en el objetivo de formación de imágenes. Mediante el uso de tal dispositivo, Se logró un mejor rendimiento de imagen con una aberración esférica menor, coma, y astigmatismo que otras técnicas como el uso de un micro prisma.

Para realizar un atrapamiento 3D estable y una micromanipulación dinámica sofisticada en el plano axial, Se propuso un algoritmo de Gerchberg-Saxton (GS) modificado basado en la transformada de Fourier (FT) del plano axial. Combinando este algoritmo y las imágenes de plano axial, demostraron los HOT versátiles de plano axial e investigaron el rendimiento de atrapamiento y guiado de haces no difractantes, incluyendo a Bessel, Aireado, y vigas con forma de serpiente.

La técnica de captura e imagen simultánea en plano axial amplía el rango de captura en gran medida, permitiendo la observación de atrapamiento en el plano axial. Es más, es una tecnología fundamental para el estudio de otros campos, incluyendo tracción óptica, encuadernación óptica longitudinal, microscopía de fase tomográfica, y microscopía de superresolución.