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2.4 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4.1 Tunable LD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.4.2 Resonant Sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.4.3 Optically Switched Laser Head . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.5 Designs for Related Problems of an ESEC LD . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.5.1 Enlargement of a Photothermal MC Deflection
for a Tunable LD .................................. 67
2.5.2 Reflectivity Design of LD and Disk Medium
for an OSL Head .................................. 76

3 Optical Tweezers .......................................... 81
3.1 Background ............................................. 81
3.2 Theoretical Analysis ..................................... 85
3.2.1 Optical Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.2.2 Optical TrappingEfficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.2.3 Effect of Beam Waist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.2.4 Off-axial Trappingby Solitary Optical Fiber . . . . . . . . . . 97
3.3 Experimental Measurement and Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.3.1 Experimental Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.3.2 Axial TrappingPower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.3.3 Transverse TrappingPower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.3.4 Optical Fiber Trapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.4 Applications of Optical Tweezers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.4.1 Basic Research . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.4.2 Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

4 Optical Rotor.............................................. 121
4.1 Background ............................................. 121
4.2 Theoretical Analysis I – Optical Torque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.2.1 Optical Rotor Havinga Dissymmetrical Shape
(Shuttlecock) on its Side ........................... 124
4.2.2 Optical Rotor with Slopes on the Light
Incident Surface ................................... 127
4.2.3 Enhanced Shuttlecock Rotors with Slopes . . . . . . . . . . . . 135
4.3 Theoretical Analysis II – Fluid Dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3.1 Optical Rotor Havinga Dissymmetrical Shape
on its Side ........................................ 138
4.3.2 Optical Rotor with Slopes on the Light
Incident Surface ................................... 141
4.3.3 MixingPerformance in a Microchannel . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.4 Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
4.4.1 Potolithography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
4.4.2 Microphotoforming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.5.1 Visualization of Microflow (Agitation) . . . . . . . . . . . . . . . 153