光捕获体现了光和物质的相互作用,其通过动量传递来操纵微小物体。在使用单光束进行3D捕获的情况下,称为光镊。光镊是一种用于操作小物体的强大且无创的工具,在物理学、生物学等许多领域中已成为不可或缺的工具。在早期,光捕获通常是用单个高斯光束完成的,但是由于衍射极限的存在,单光束在捕获亚微米尺度,且具有生物活性的微粒领域内到了极大的限制。近年来,近场光镊由于其操作灵活、结构紧凑、易于制作等优点,在光学捕获领域引起了广泛关注。作为光学捕获和操纵的多功能工具,近场光镊可用于捕获、操作、筛选亚微米甚至纳米尺度的具有生物活性物体,本文基于光与波导对相互作用产生的近场热点,提出一种可调谐的基于光波导近场的光流控装置,其可选择性捕获棒状和球状的亚微米级别的微粒。区别于以往文献提出的用于微粒控制的光流控装置通过改变入射光波长以调谐装置功能,本文利用硫族相变材料Sb2Se3的可控相变特性对光流控装置进行调谐,提出了一种基于Sb2Se3波导对的可调谐光流控筛选装置,在单波长1550nm入射条件下,调谐装置的功能,以实现亚微米尺度微粒的选择性筛选。并且本文不像以往文献一样只是通过分析微粒的受力和捕获势阱来分析其动态和捕获效果,本文通过设计波导结构和波导之间的间隙,以获得合适的耦合热点形状,在此提出的光流控装置所产生的耦合热点将对不同形状的微粒产生截然不同的扭矩效果,基于不同形状的微粒扭矩的实时变化,捕获目标微粒,并释放非目标微粒。因此可以利用该装置筛选出尺寸相差不大但是形状有差异的微粒,而不仅仅是根据微粒的尺寸进行筛选。另外,根据朗之万方程,考虑微粒的布朗随机运动、光学力、流体阻力,建立数学模型预测了微粒的动态轨迹,用于验证微粒捕获的稳定性,并为实验具体操作提供了理论指导。基于波导-圆环谐振器对光的选择性共振,将用于微粒筛选的波导对和用于微粒存储的谐振器集成在一起,形成了可调谐的集存储、筛选于一体的多功能光流控装置。设计谐振器结构,使得Sb2Se3在每一种相态对应于一种功能,也就是说在Sb2Se3处于非晶态时,谐振环处于共振状态,光被限制在谐振环中,只有存储微粒的谐振环起作用,此时光流控装置处于存储模式;当加热Sb2Se3使其从非晶态相变为结晶态时,此时谐振环处于非谐振状态,光能进入到波导对部分,此时只有筛选功能的波导对起作用,此时装置处于筛选微粒模式。该装置可能会为生物细胞的形状选择性筛选提供参考,并满足新一代芯片实验室技术的要求,使集成操作系统更加多功能和灵活。