提出一种基于电流调制的新型单光纤光镊。通过将经电流调制的980 nm激光注入单模光纤，光纤探头的输出功率发生周期性变化，实现了对粒子运动距离和运动速度的可控式操纵。此外，通过调整盖玻片的倾斜角度改变溶液蒸发力的大小，实现了对粒子的稳定捕获。在构建平面锥形纤维探针的基础上，搭建仿真模型，分析粒子的受力情况，并进行实验验证。实验结果表明，通过对激光器的驱动电流进行调制，可以操纵聚苯乙烯小球实现长达22.76μm的粒子运输，且粒子的运动速度与激光器的调制电流有关，实验结果得到了数值模拟的支持。所提方法使得粒子捕获点的可变式调节和粒子的长距离轴向可控式运输成为可能。

二维材料在许多方面相较于常规材料的优异性能，引发了研究人员对于二维材料的广泛关注。目前二维材料已经成为了各个领域内的研究热点，被广泛应用于生物医学、电子、光电子和催化等诸多方面。本文主要就二维材料在生物医学领域内的光学传感应用做了总结与讨论。主要论述了二维材料的产生和发展、优缺点，基于二维材料的光学生物传感器类型、原理及其制造方法，以及这些传感器在单细胞、RNA、蛋白质分子高灵敏探测技术上的一些成果，并结合这些成果简要分析了利用二维材料的实验方案相较于传统方法的一些优势。最后对二维材料的发展现状做了简要总结，并对其未来发展作出了展望。

提出了一种用于生物细胞多路捕获与操纵的单光纤光镊。基于两种不同模式的光纤错位拼接，实现了LP₀₁和LP₁₁模式共存。该光镊的输出光场具有多个聚焦光斑，能够在多个支路上同时捕获和操纵多个生物细胞。仿真和实验结果表明，该光镊能够在三个支路上同时捕获和操纵多个小球藻细胞，在光镊移动速度约为14 μm/s时仍能保持捕获稳定。该光镊结构简单，为生物传感和直接检测生物信号提供了更多可能。

相比于传统石英光纤，软玻璃光纤具有高折射率、高非线性和宽带传输等优势，被广泛应用于光纤激光器、超连续谱产生和生物传感器等领域。近年来，随着研究的不断深入，软玻璃光纤在生物传感领域的应用越来越丰富，特别是它们在中红外波段呈现出来的高灵敏度和多用途等特性，使其在传感领域的应用被广泛关注。综述了软玻璃光纤的基本特性、制备方法及其在生物传感领域的应用，主要从温度传感、浓度传感、气体传感、疾病监测4个方面展开介绍，并对其应用前景进行了展望。

Black phosphorus (BP) or phosphorene, a new superstar among two-dimensional (2D) materials, has sparked huge scientific interest since its discovery in 2014. BP offers unique characteristics including high drug loading efficiency, excellent photodynamic and photothermal properties and good biocompatibility. These characteristics expand versatility of BP in nanomedicine. Although the outlook of BP seems promising, its practical biomedical applications are still at the very initial stage especially in comparison to other thoroughly investigated inorganic nanomaterials. This paper reviews BP structure and properties as well as its preparation approaches with the emphasis on techniques to improve BP stability and biocompatibility for their further usage in physiological environment. Meanwhile, recent progress made in various biomedical research fields from bioimaging to biosensing is discussed. Last, but not least, current challenges and prospects for BP in biomedicine are briefly examined, which will be useful to guide future developments of BP.

本文提出一种大尺度的金属-电介质复合微纳结构(银-硅结构)，用于提高荧光生物检测的灵敏度及解决荧光物质距离结构远场范围时荧光增强的近场局限。这种大尺度的金属-电介质复合微纳结构与之前的金属-电介质复合微纳结构不同，其通过光的散射和干涉实现了荧光物质距离结构远场范围时的荧光增强。在本文中，通过采用时域有限差分法，主要从荧光激发和荧光发射两个过程研究银-硅结构。结果表明，在激发过程中，银-硅结构的荧光强度高于玻璃结构且位于银-硅结构两柱之间的狭缝中的电场分布比金属结构(银结构)更均匀，因此在银-硅结构中可以实现荧光增强，而且分子运动行为的检测更准确。在发射过程中，当荧光纳米粒子距离结构远场范围内时，与玻璃相比，银-硅结构可以实现更好的荧光增强效果。利用银-硅结构实现荧光增强的机理是光的散射和干涉，荧光被银膜向上散射，同时，结构两侧的银/硅柱也散射一部分荧光，荧光相互干涉传播至远场实现荧光增强。此外，银-硅结构易于制备和集成。因此，其可以很好地应用于生物传感领域。