文献综述（或调研报告）：
摘要：声场的产生和控制一直以来都是研究的重点，由于控制光场比控制声场技术更加成熟，因此可以利用光调制器和光声效应灵活动态地控制声场，实现在期望的地方产生期望的声场的目的，在未来的超声成像等领域有远大前景。本文对国内外一些学者在此领域做出的贡献进行简要介绍。
关键词：光声效应 声学镊子 光学镊子 空间光调制器
目前，和光声效应相关的研究主要集中在光声成像领域，涉及利用光声效应激发任意声场的研究较少。不过，仍有一些学者做出了一些成果。此外，本实验涉及的空间光调制器，声/光学镊子以及超声成像已有很多人作出研究成果。
1.实验涉及的前沿知识：声/光学镊子部分研究成果简述
光学镊子是可以通过使用聚焦激光在其焦点附近捕获并移动微小物体（主要是包含细胞等的透明介电材料）的设备。技术。其中捕获力是由折射率的差异引起的。近年来，这项技术取得了成功，特别是在生物学和微加工研究方面。微型声学镊子则是以声音作为镊子的系统，其小至可以放置在芯片上，对单个细胞或纳米大小的颗粒进行操控，由于自身的多能性、低能耗、技术简便和小型化等特性，声镊显示出明显的优势。Asier Marzo等在“Holographic acoustic tweezers”一文中详尽地介绍了全息光学镊子(HOT)已经取得的成就并展望了动态声学镊子(HAT)在未来的广泛应用；Ma Zhichao等则致力于研究全息声学在生物领域的应用，即利用全息场对声游细胞进行操控，有望形成非接触式、远距离、长时间的细胞图案，在组织工程和机械生物学中具有广泛的潜在应用前景。；Haltmeier Markus等致力于研究光学镊子和深度学习相结合的产品；Haisch C等人在光学镊子对游泳细胞的定向上颇有建树，Payne Bramyn等人则用光学镊子观察酶的催化；这些前辈的研究展现了本实验相关联的声/光学镊子的广阔应用前景。
2.实验重要理论光声效应和空间光调制器的应用简介
用光照射某种媒质时，由于媒质对光的吸收会使其内部的温度改变从而引起媒质内某些区域结构和体积变化；当采用脉冲光源或调制光源时，媒质温度的升降会引起媒质的体积涨缩，因而可以向外辐射声波。这种现象称为光声效应。光声效应已经在生活和工业生产中广泛的应用了，Gurton Kristan P等人使用流通式光声学对各种神经毒剂模拟物进行原位红外气溶胶光谱分析，Menzenbach P等人在设计了一种基于脉冲纳秒光学参量振荡器(OPO)激励的气溶胶吸收光谱光声光谱仪。Dahmani Rachid致力于用流动光声学原位测量化学和生物衍生气溶胶的红外吸收和消光，这些都是光声学在科研生活中的重要应用；而诸如胡国星等人提出的基于光声效应的激光超声裂纹检测技术；李惠玲等人设计了基于光声效应的液位自动测量装置等则进一步说明了本实验有确实的实际意义。此外，作为本实验至关重要的道具，空间光调制器（SLM），在近年来商用化后也在多个方面发挥作用。空间光调制器是指在主动控制下，它可以调制光场的某个参量将一定的信息写入光波中，达到光波调制的目的。它可以方便地将信息加载到一维或二维的光场中。Jeffrey A. Davis等人研究了采用高相位调制空间光调制器的阶梯光栅衍射效率，Krajancich Brooke等人研究单个空间光调制器遮挡的光学透视增强现实显示功能，裴丽丽等人致力于对相位型光寻址空间光调制器进行稳定性分析，杨赫等人为实现基于液晶空间光调制器的非机械式光束智能控制,利用像素个数为1920times;1080的硅基液晶空间光调制器搭建了一个实验系统，该系统能在空间内实现大角度、高衍射效率、连续指向的单光束,，并单独控制每个分光束的偏转角度。显然，空间光调制器已经成为工业生产的重要道具。
3.前人做出的有关本实验的研究简介
本实验在设计和执行时有一些难度，幸运的是已有一些前辈找到了简化问题的方法。在探索任意声场的形成过程中，Jan Masajada等人提出了一种用空间光调制器形成复合光束的方法；Di Wang等人找到了用两个SLM实现空间大尺度成像的方法；受J.Greenhall等人利用相位阵列技术引导液体中的粒子的启发，Asier Marzo等人提出了利用相控阵列技术形成任意声场，然而这一方法需要大量的超声转换器，因而难以产生高频声场；Kaimelde等人试图利用打印全息声学图像的方法解决这个问题，即用迭代角谱逼近算法来计算全息图的相位，再将其机构用3D打印机打印出来，但这又难以实现对声场的动态控制；为了增加灵活性，Michael D.Brown等人提出将不同频率的声场全息图集中在一张图上，通过激发频率改变声场图案，但此方法下频率改变范围有限。不过，之后他们找到了一种更好的方法——将光声效应和全息图结合，设计了一种黑白平板全息图，利用脉冲激光照射产生期望的声场。然而，这样形成的声场比较简单，难以实现实验“产生任意声场”的要求。之后，Tianhua等人改良了他们的实验，利用透镜和空间光调制器较好的实现了光声转换和动态控制声场。
