Optische trapping is een krachtig hulpmiddel geworden op tal van gebieden, zoals biologie, natuurkunde, scheikunde. In licht-materie interactie, overdracht van optisch lineair momentum en impulsmoment geeft aanleiding tot optische krachten die op het verlichte object werken, waardoor de versnelling mogelijk is, driedimensionale (3D) opsluiting, draaien, rotatie, en zelfs negatief trekken van deeltjes.

In conventionele optische vangsystemen, trapping en imaging delen dezelfde objectieflens, het gebied van waarneming beperken tot het brandpuntsvlak. Voor het vastleggen van optische vangprocessen die plaatsvinden in andere vlakken, vooral het axiale vlak (dat de z-as bevat) is nog steeds een uitdaging. Hoe de beperking van het verwerven van de axiale-vlakinformatie in het optisch systeem voor het opsluiten van axiale vlakken op te lossen?

Een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Dr. Yao Baoli van het Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) ontwikkelde een optisch pincetsysteem dat gelijktijdige optische trapping en beeldvorming in het axiale vlak mogelijk maakt . Met behulp van deze technologie, ze onderzochten axiaal-vlak-trapping en beeldvormingsprestaties in verschillende optische velden, inclusief Bessel, Luchtig, en slangachtige balken. De resultaten zijn gepubliceerd in Rapporten over vooruitgang in de natuurkunde .

In hun schema een rechthoekige zilvergecoate microreflector werd gebruikt om de beeldvorming in het axiale vlak te realiseren, waarmee de uitgezonden fluorescentie door de met zilver beklede schuine kant van de microreflector in het beeldvormende objectief wordt gereflecteerd. Door het gebruik van een dergelijk apparaat, betere beeldprestaties werden bereikt met kleine sferische aberratie, coma, en astigmatisme dan andere technieken zoals het gebruik van een microprisma.

Om stabiele 3D-trapping en geavanceerde dynamische micromanipulatie in het axiale vlak te realiseren, een gemodificeerd Gerchberg-Saxton (GS) -algoritme op basis van de Fourier-transformatie in het axiale vlak (FT) werd voorgesteld. Door dit algoritme en de beeldvorming in het axiale vlak te combineren, ze demonstreerden de veelzijdige HOT's in het axiale vlak en onderzochten de vang- en geleidingsprestaties van niet-diffracterende bundels, inclusief Bessel, Luchtig, en slangachtige balken.

De gelijktijdige axiaal-plane trapping- en beeldvormingstechniek vergroot het vangbereik in grote mate, waardoor observatie van trapping in het axiale vlak mogelijk is. Verder, het is fundamentele technologie voor de studie van andere gebieden, inclusief optisch trekken, longitudinale optische binding, tomografische fasemicroscopie, en superresolutiemicroscopie.