定义
用激光束捕获和移动粒子的布置。
光镊是利用光操纵小物品的工具。 早在1970年，就已经证明激光束可用于捕获和移动小颗粒，例如水中微米大小的乳胶球。 由于各种光力，这是可能的。 在1980年代中期，AT&T贝尔实验室的Arthur Ashkin极大地推动和改进了这项技术，用激光束捕获单个原子，后来捕获单个病毒和大肠杆菌，激光束用显微镜物镜紧密聚焦到一个小点。 研究表明，细菌可以在被光镊捕获时长时间存活，甚至可以在被光镊捕获时繁殖，前提是选择合适的（中红外）激光波长（吸收很少的光）。
光学镊子施加的力（例如对细菌的影响）在绝对值上很小 - 通常不超过几皮微子 - 但仍然足够大，以防止细菌逸出并以相对较高的速度将其拉过水。
光镊也可以用作光学悬浮陷阱，其中小颗粒悬浮在空气中，重力由光力补偿。 液体中的颗粒需要更小的力。 这已被证明即使与超连续源[4]也有效，同时可以对捕获的粒子进行光谱研究。
如给定的例子所示，光镊的主要应用是微生物学。 它们可用于操纵单个细胞，例如细菌，血细胞或精子（光学辅助体外受精），以及用于单个分子的实验，例如DNA。
请注意，还有各种其他类型的光学陷阱，它们应用于原子或分子。 除了电场和磁场外，这些部分还涉及激光。
2018年诺贝尔物理学奖
2018年10月，诺贝尔物理学奖的一半授予了亚瑟·阿什金（Arthur Ashkin），以表彰他在光学镊子方面的工作，另一半则同时授予热拉尔·穆鲁（Gérard Mourou）和唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland），以表彰他们在啁啾脉冲放大方面的工作。
参考文献
[1] A. Ashkin, “Acceleration and trapping of particles by radiation pressure”, Phys. Rev. Lett. 24 (4), 156 (1970), doi:10.1103/PhysRevLett.24.156
[2] A. Ashkin and J. Dziedzic, “Optical levitation by radiation pressure”, Appl. Phys. Lett. 18, 283 (1971)
[3] A. Ashkin, “Optical trapping and manipulation of neutral particles using lasers”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 4853 (1997) (review article)
[4] P. Li et al., “Manipulation and spectroscopy of a single particle by use of white-light optical tweezers”, Opt. Lett. 30 (2), 156 (2005), doi:10.1364/OL.30.000156
[5] C. Liberale et al., “Miniaturized all-fibre probe for three-dimensional optical trapping and manipulation”, Nature Photon. 2, 723 (2008), doi:10.1038/nphoton.2007.230
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[7] A. Samadi and N. S. Reihani, “Optimal beam diameter for optical tweezers”, Opt. Lett. 35 (10), 1494 (2010), doi:10.1364/OL.35.001494
[8] A. A. R. Neves and C. L. Cesar, “Analytical calculation of optical forces on spherical particles in optical tweezers: tutorial”, J. Opt. Soc. Am. B 36 (6), 1525 (2019), doi:10.1364/JOSAB.36.001525
[9] J. Gieseler et al., “Optical tweezers – from calibration to applications: a tutorial”, Advances in Optics and Photonics 13 (1), 74 (2021), doi:10.1364/AOP.394888
