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纳变尺度的光学成像与纳米光谱:近场光学与近场光学显微镜的进展 总被引:6,自引:0,他引:6
近场光学是指当光探测器及探测器一样品间距均小于辐射波长条件下的光学现象,利用近场光学扫描显微镜和近场光谱仪,不但能够以突破衍射极限的超高分辨率在纳米尺度实现光学成像,而且还可获得纳米微区的光谱信息,文章介绍近场光学的原理及其在凝聚态物理领域中的应用与进展,并给出了我们的初步结果。 相似文献
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近场光学虚拟光探针的数值分析 总被引:5,自引:4,他引:1
虚拟光探针是基于近场光学隐失场干涉原理产生的一种非实体探针,可以应用于近场光学超高密度存储、纳米光刻、近场光学成像、光谱探测、纳米样品的近场光学操作等领域。本研究采用三维时间域有限差分(FDTD)方法对近场光学虚拟光探针的光场分布特性进行了数值模拟计算和比较,分析了孔的形状、大小及偏振态等因素对虚拟光探针光场分布的影响,研究结果表明虚拟光探针的通光效率较普通的纳米孔径光纤探针提高10^2-10^4倍;其光场分布的中间峰的半峰全宽(即虚拟光探针的尺寸)在一定距离范围内基本保持不变,从而可以解决近场光学系统中纳米间距控制的难题,避免光学头与介质的磁撞。优化虚拟光探针的设计参量能有效的抑制虚拟光探针中的旁瓣。文章还给出了应用虚拟探针实现高密度光存储的原理方案。 相似文献
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基于近场激发与增强的新型多层纳米薄膜结构在非线性光学器件上的应用与发展前景 总被引:2,自引:0,他引:2
传统光学引入了远场衍射的尺度极限。自从提出了近场光学技术以来 ,由于近场扫描光学显微镜 (NSOM)系统的复杂性而使得近扬的引入和利用变得困难。具有多层纳米薄膜结构的超分辨近场结构 (Super RENS)的提出改变了这种局面 ,并在诸如超高密度光学数据存储、近场光刻技术、纳米光子学晶体管等领域获得了重要的应用。围绕Su per RENS技术 ,通过综述它的基本原理、物理机制以及各项应用 ,指出了基于近场激发与增强原理的新型多层纳米薄膜结构在未来非线性光学器件上的应用与发展前景 相似文献
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近场拉曼光谱在纳米结构表征中的应用 总被引:1,自引:1,他引:0
近场拉曼光谱是近场光学领域中的新型技术,因其可对纳米结构进行光谱表征而备受科学研究者的关注。 文章从光学的角度简述了将近场光学与拉曼光谱相结合成为近场拉曼光谱的原理,介绍了近场拉曼光谱技术的优势,详细阐述了近场拉曼光谱在单壁碳纳米管、生物样品、热电晶体、染料分子等纳米结构表征中的应用,展现了近场拉曼光谱技术广阔的应用前景。 相似文献
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近场扫描光学显微镜和近场光谱学的进展 总被引:2,自引:0,他引:2
在简要评介近场扫描光学显微镜的工作原理和有关技术问题的基础上,着重介绍了近场光谱学的最新发展,并讨论了对近场光谱结果的分析问题。 相似文献
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近场光学在高密度存储中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
近场光学在高密度存储方面有着很大的潜力 ,使得近场光学存储近年来得到了广泛的关注。近场光学存储具有高密度大容量及可以利用许多已有相关技术等优点 ,预计近场光学存储密度能达到 7Gbit/ cm2 ;它还可以采用硬盘驱动器中的空气悬浮磁头技术和磁光存储中的技术等 ,使近场存储的研究和开发更加迅速。目前 ,近场光学存储主要有三种方案 :探针型方案、超分辨率近场结构、固体浸没透镜方案 ,这三种方案都是通过不同的方法缩小记录光斑来实现高密度的存储。介绍了近场光学存储的原理、研究现状及材料 ,并对三种近场存储方案的实现方法和发展概况作了详细的阐述 ,分析了这三种方案的优缺点 相似文献
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Ultra‐fast nano‐optics is a comparatively young and rapidly growing field of research aiming at probing, manipulating and controlling ultrafast optical excitations on nanometer length scales. This ability to control light on nanometric length and femtosecond time scales opens up exciting possibilities for probing dynamic processes in nanostructures in real time and space. This article gives a brief introduction into the emerging research field of ultrafast nano‐optics and discusses recent progress made in it. A particular emphasis is laid on the recent experimental work performed in the authors' laboratories. We specifically discuss how ultrafast nano‐optical techniques can be used to probe and manipulate coherent optical excitations in individual and dipole‐coupled pairs of quantum dots, probe the dynamics of surface plasmon polariton excitations in metallic nanostructures, generate novel nanometer‐sized ultrafast light and electron sources and reveal the dipole interaction between excitons and surface plasmon polaritons in hybrid metal‐semiconductor nanostructures. Our results indicate that such hybrid nanostructures carry significant potential for realizing novel nano‐optical devices such as ultrafast nano‐optical switches as well as surface plasmon polariton amplifiers and lasers. 相似文献
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We demonstrate the possibility to use near field optics to perform two-dimensional dopant profiling on silicon surface, with deep submicron spatial resolution. The sample surface is contacted by an aqueous electrolyte giving a reverse biased junction that is illuminated by a subwavelength optical source, in near filed conditions. A staircase calibration structure was used with several boron-doped layers with either 4 μm or 0.4 μm thickness and doping between 1017 and 1020 at/cm3. Measurements were performed on the sample cross section. It is shown that photocurrent surface mapping shows up the doped areas with a lateral resolution better than 100 nm. 相似文献
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微小孔衍射——近场光学理论 总被引:7,自引:3,他引:4
推导了圆孔衍射公式,该公式不受孔径大小和到屏距离的限制,可以作为近场光学的理论。它满足麦克斯韦方程标量形式和基尔霍夫边界条件,包括传播波和衰减波。数值计算表明,此结果优于用Bethe模型所得到的近场理论的结果 相似文献
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We have studied the optical properties and the surface morphology of the conjugated polymer poly[2-methoxy,5-(2′-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene-vinylene] (MEH-PPV), under laser irradiation at 488 nm emanating from the Al coated fiber probe of a near field scanning optical microscope. Laser irradiation of the polymer in the near field induces a degradation of the material demonstrated by a dynamic change in its optical transmission. The surface of the material is modified primarily by heat conduction from the fiber probe, which under our experimental conditions is the dominant heating mechanism in the near field. 相似文献