O trapping óptico se tornou uma ferramenta poderosa em vários campos, como biologia, física, química. Na interação de matéria leve, a transferência do momento linear óptico e do momento angular dá origem a forças ópticas que atuam no objeto iluminado, permitindo assim a aceleração, confinamento tridimensional (3-D), fiação, rotação, e até mesmo a tração negativa de partículas.

Em sistemas convencionais de captura ótica, captura e imagem compartilham a mesma lente objetiva, confinando a região de observação ao plano focal. Para a captura de processos de trapping óptico ocorrendo em outros planos, especialmente o plano axial (aquele que contém o eixo z) ainda é um desafio. Como resolver a limitação de aquisição da informação do plano axial no sistema óptico de trapping do plano axial?

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Dr. Yao Baoli do Instituto Xi'an de Óptica e Mecânica de Precisão (XIOPM) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu um sistema de pinças ópticas que permite captura óptica simultânea e imagem no plano axial . Usando esta tecnologia, eles investigaram captura de plano axial e desempenho de imagem em vários campos ópticos, incluindo Bessel, Arejado, e vigas semelhantes a cobras. Os resultados foram publicados em Relatórios de progresso em física .

Em seu esquema, um micro-refletor revestido de prata em ângulo reto foi usado para realizar a imagem do plano axial, com o qual a fluorescência emitida é refletida pelo bisel revestido de prata do micro-refletor na objetiva de imagem. Com o uso de tal dispositivo, melhor desempenho de imagem foi alcançado com menor aberração esférica, coma, e astigmatismo do que outras técnicas, como o uso de um micro prisma.

Para realizar o trapping 3-D estável e a micromanipulação dinâmica sofisticada no plano axial, um algoritmo modificado de Gerchberg-Saxton (GS) baseado na transformada de Fourier de plano axial (FT) foi proposto. Combinando este algoritmo e a imagem do plano axial, eles demonstraram os versáteis HOTs de plano axial e investigaram o desempenho de captura e orientação de feixes não difrativos, incluindo Bessel, Arejado, e vigas semelhantes a cobras.

O trapping de plano axial simultâneo e a técnica de imagem estendem a faixa de trapping em grande medida, permitindo a observação do aprisionamento no plano axial. Além disso, é tecnologia fundamental para o estudo de outros campos, incluindo tração óptica, ligação óptica longitudinal, microscopia de fase tomográfica, e microscopia de super-resolução.