Μελέτη οπτικής παγίδευσης υποβοηθούμενη από πλασμονικά πεδία - Γουσέτης, Αναστάσιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, 2014)
Η οπτική παγίδευση είναι μία μη-καταστρεπτική τεχνική, η οποία χρησιμοποιείται για το χειρισμό πληθώρας σωματιδίων, όπως διηλεκτρικών νανοσωματιδίων και κυττάρων. Εφαρμόζεται από πολλές ερευνητικές ομάδες σε διάφορους τομείς, από τη βιοφυσική και τη βιολογία έως τη βιοτεχνολογία και τους κβαντικούς υπολογιστές. Σε πολλές εφαρμογές η αύξηση του συντελεστή απόδοσης της οπτικής παγίδευσης Q είναι απαραίτητη. Παρ’ ότι η αύξηση της ισχύος του laser οδηγεί στην ενίσχυση της οπτικής παγίδας, μπορεί να προκαλέσει ζημιά στο δείγμα. Σ’ αυτήν τη διπλωματική εργασία, θα παρουσιάσουμε δύο πιθανούς τρόπους για την ενίσχυση της οπτικής παγίδευσης. Πρώτον, θα μελετήσουμε τη δική μας πειραματική διάταξη οπτικής παγίδευσης και θα δείξουμε πως η βελτιστοποίηση της πειραματικής διάταξης μπορεί ν’ αυξήσει την απόδοση της οπτικής παγίδευσης. Δεύτερον, θα χρησιμοποιήσουμε την τροποποιημένη πειραματική διάταξη σε πλασμονική παγίδευση μέσω μικροδομών. Σ’ αυτά τα πειράματα χρησιμοποιήσαμε υποστρώματα από γυαλί, πυρίτιο και χαλαζία, επικαλυμμένα από νανοσωματίδια αργύρου κι ένα συνεχές Nd:YAG laser, με Γκαουσιανή δέσμη, στα 1064nm πολύ καλά εστιασμένο μέσω ενός αντικειμενικού φακού μ’ αριθμητικό άνοιγμα N.A.=0.85. Επίσης, σε όλα τα πειράματα, ο υπολογισμός των οπτικών δυνάμεων έγινε μέσω της μεθόδου της μέτρησης της ταχύτητας διαφυγής του σωματιδίου. Τέλος, θα συγκρίνουμε τα πειραματικά αποτελέσματα μ’ αυτά των αριθμητικών προσομοιώσεων και θα προτείνουμε μερικές λύσεις για επιπλέον αύξηση της απόδοσης της οπτικής παγίδευσης.