自聚焦光束由于其在光学操纵中的潜在应用而受到越来越多的关注。我们不仅从理论和实验上研究了自由空间和无序介质中二维艾里叠加光束的动态传输特性，而且从不同的角度研究了它们的稳定性、动态功率流和俘获力特性。二维艾里叠加光束叠加具有优越的稳定性，可以通过改变叠加光束的数量、截断因子、比例因子、初始位置和二维艾里光束两翼之间的角度，轻松控制其自聚焦传播和捕获力。通过对功率流和俘获力演化的分析，我们观察到了二维Airy叠加光束会重复多次自聚焦传播，从而在传播过程中产生一系列聚焦和稳定的俘获位置。与传统的自聚焦光束，即圆形Airy光束和一维Airy光束叠加相比，二维Airy叠加光束在理论上可以表现出更好的光捕获性能。此外，我们在实验中使用二维艾里光束叠加作为光镊来捕获粒子，并通过功率谱方法定量分析了捕获力特性，如陷阱刚度。实验结果进一步表明，二维Airy叠加叠加比圆形Airy光束具有更好的光捕获能力。我们的工作为二维艾里光束叠加的传输和捕获特性从理论和实验上提供了系统的理解。这有助于自聚焦光束在光镊上的进一步应用，特别是在生物医学研究中。

  研究以“Dynamical power flow and trapping-force properties of two-dimensional Airy-beam superpositions”为题，已被《Nature Index》 期刊的《Physical Review A》杂志接收发表。

  该工作获得国家自然科学基金，广西自然科学基金，广西相对论天体物理实验室，广西大学纳米能源中心等资助。

  论文链接：http://doi.org/10.1103/PhysRevA.104.023526

  论文作者：陆富喜(硕士生)，谭柳(硕士生)，谭志富(硕士生)，吴华昊(本科生)，梁毅(通讯作者)