锥形镀膜光纤探针近场分布特性

采用三维时域有限差分法对锥形镀膜光纤探针的近场分布特性进行了研究，结果表明入射光照射到探针上出现了退极化现象，光纤探针的近场分布不具有圆周对称性，探针的纵向截面中，与入射偏振光垂直的截面和与入射偏振光平行的截面两者的近场分布差异较大．在其它光纤探针参量相同的情况下对不同锥角的光纤探针进行了计算和比较，结果表明锥角越大从探针尖端出射的光强越大，从光波波导的角度对这种现象进行了分析。     

近场光学与近场光学显微镜

近场光学是研究距离物体表面一个波长以内的光学现象的新型交叉学科。基于非辐射场的探测与成像原理,近场光学显微镜突破常规光学显微镜所受到的衍射极限,在超高光学分辨率下进行纳米尺度光学成像与纳米尺度光谱研究。本文将讨论近场光学的基本原理,非辐射场的探测与高分辨率的关系;光学限阈及隐失场在近场光学中的重要性;以及近场信息的获取方法。对近场光学显微镜的主要类型及相应的仪器发展,分辨率,衬度原理做一综述。同时简要介绍近场光学显微镜在超高分辨率光学成像,近场局域光谱,高密度数据存储,在生命科学,单分子光谱,量子器件发光机制等领域中的应用。     

近场扫描光学显微镜中光纤探针的成象原理与设计

介绍了新近发展的近场扫描光学显微镜系统中光纤探针的成象原理和作用,并从光纤探针的结构、截止频率的估算和耦合效率等方面对影响探针中成象信号传输的几个设计因素进行了理论探讨。     

扫描近场光学显微镜的技术与应用

讨论了扫描近场光学显微镜的构造、工作原理及实际应用，并介绍了采用熔拉法和腐蚀法相结合的制作的掺Er^3 的自发辐射光纤探针。     

新型光纤探针的研制与应用

采用熔拉与腐蚀相结合的方法，制作出了能用于近场探测的新型光纤探针。该制作方法不需要复杂的仪器设备，具有费用低廉、重复性好等优点。镀金膜的直锥型光纤探针首次用于扫描隧道显微镜，由于针尖的曲率半径比铂铱针更小，因此可获得更精细的信息，并可提高图像的分辨率。弯曲型光纤探针固定于特别设计的支架后，可作为悬臂探针用于原子力显微镜和近场光学显微镜。最后讨论了针尖的不同形状及不同镀膜对实验结果的影响。     

激光复合微纳探针近场光强影响因素仿真分析

通过建立镀膜光纤探针仿真模型,模拟锥形镀膜光纤探针针尖处剖面状态,实现对纳米微粒的非接触操作,以空气为操作环境,分析光纤探针镀膜厚度和光纤探针出射孔径的逐渐变化,找出其对近场光强的影响.同时对光纤探针发射激光照射AFM探针的角度变化、光纤探针与AFM探针之间距离的改变以及两者对AFM探针尖端场增强的影响规律做出了定量分析,通过仿真实验分析,进一步发现最大场增强因子,为完成纳米级物体操纵实验提供了参考.     

扫描探针显微术的应用（综述）

扫描探针显微镜（SPM）是扫描隧道显微镜（STM）,原子力显微镜（AFM）,近场光学显微镜（SNOM）等近几年发展起来的新型显微镜的总称,SPM的发展使得在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用成为可能,它为生物,医学等传统学科提供了一个崭新的研究工具。     

纳米生物领域对光纤探针技术的要求

扫描近场光学显微镜由于其超过常规光学显微镜的光学分辨能力及特殊功能,正在受到生命科学研究人员越来越多的关注。用时域有限差分法对三维光纤探针的Maxwell方程直接进行求解,获得了光纤探针的光强分布。计算结果表明,光纤探针中的光强分布呈固定的花样图形,其图形形状与光的偏振及针尖的结构有关,故对腐蚀锥和熔拉锥的传输特性进行分析比较,提出了在纳米生物领域对光纤探针的技术要求。     

超高密度探针存储技术的研究进展

扫描探针显微镜(SPM)超高密度信息存储技术是近年来信息技术领域的新热点，并极有可能成为未来存储领域的主导技术．主要根据探针与样品表面的作用方式，分析了探针存储的机械学、电学、磁学、光学和化学作用原理，总结了用SPM实现信息存储的机械、电学、化学、磁学、近场光学、原子操纵等存储机理，提出实现超高密度信息存储必须从最基本的存储机理入手，并从存储方法和存储介质两方面寻找实现超高密度信息存储的突破口．     

光学显微术的进展

介绍了近场光学显微术的发展及扫描近场光学显微镜,展望近场光学技术的发展,探讨了近场光学显微术目前存在的一些问题和需要解决的问题.     

近场测量中有限扫描面截断误差分析

本文依据天线近场耦合系统散射矩阵理论分析了有限扫描面截断误差所产生的近场误差和远场误差,并得到了误差方程进而对方程的求解作了几点说明。     

Phonon-enhanced light matter interaction at the nanometre scale

Optical near fields exist close to any illuminated object. They account for interesting effects such as enhanced pinhole transmission or enhanced Raman scattering enabling single-molecule spectroscopy. Also, they enable high-resolution (below 10 nm) optical microscopy. The plasmon-enhanced near-field coupling between metallic nanostructures opens new ways of designing optical properties and of controlling light on the nanometre scale. Here we study the strong enhancement of optical near-field coupling in the infrared by lattice vibrations (phonons) of polar dielectrics. We combine infrared spectroscopy with a near-field microscope that provides a confined field to probe the local interaction with a SiC sample. The phonon resonance occurs at 920 cm(-1). Within 20 cm(-1) of the resonance, the near-field signal increases 200-fold; on resonance, the signal exceeds by 20 times the value obtained with a gold sample. We find that phonon-enhanced near-field coupling is extremely sensitive to chemical and structural composition of polar samples, permitting nanometre-scale analysis of semiconductors and minerals. The excellent physical and chemical stability of SiC in particular may allow the design of nanometre-scale optical circuits for high-temperature and high-power operation.     

改进Turner法制备光纤探针

采用改进的Turner法制备近场光学显微镜光纤探针,考察了外界因素、腐蚀溶液及保护液体系性质等对探针形貌的影响,并与管式腐蚀方法制备的光纤探针的形貌进行了对比,对Turner法制备光纤探针的工艺进行了改进.结果表明:升高反应温度可明显提高反应速度,温度由0℃升至32℃时,反应速度增加1.6倍;腐蚀溶液浓度越高,制备的探针锥长越短、表面越粗糙;适当延长反应时间可增大探针的锥角;Turner法制备光纤探针时探针锥面蜂窝状粗糙形貌是光纤探针成尖过程的本质缺陷造成的;采用第二次修饰性腐蚀可以有效地改进探针的粗糙锥面,并增大探针的圆锥角.     

低信噪比条件下的平面等效源近场声全息方法

为提高低信噪比条件下的近场声全息成像效果,提出一种低信噪比条件下的平面等效源近场声全息方法,其将近场声全息对声场还原度高的优点和声源定位方法抗干扰能力强的优点相结合。该方法首先结合压缩感知技术的正交匹配追踪算法,在未知声源数目情况下求出虚拟声源在平面分布,再利用传导矩阵求出近场平面声压分布。通过仿真分析金属弹性材料壳体振动的近场声辐射,将该方法与Fourier变换方法、常规边界元方法以及传统等效源方法的近场声全息效果相比较。仿真实验表明,该方法性能可靠且具有较强的抗噪能力,可作为低信噪比条件下平面近场声全息方法的一种有效补充。     

Imaging of apoptotic HeLa cells by using scanning near-field optical microscopy

By using scanning near-field optical microscopy (SNOM), HeLa cells in apoptosis process are imaged with a higher optical resolution beyond the diffraction limit. Since SNOM provides both topographic and transmitted light intensity information of a cell, it can correlate the structural characteristics and optical properties with the spatial position of the apoptotic cells. Wavelength imaging by using near-field spectroscopy shows that there is a great difference in light propagation and absorption in the cell. This unique technique can be applied to the super high resolution imaging of different components in the cell. The observations by near-field optical imaging and near-field spectroscopy indicate an inhomogeneous aggregation of the inner structure in the apoptotic HeLa cells and the change of transmission intensity of light with the apoptosis status.     

单点测量密闭容器内冲击波超压的局限性研究

测量了TNT、IH18、WD40三种炸药在密闭容器内爆炸的壁面反射冲击波超压,得出冲击波超压-时间曲线图,比较了三种炸药在同一半径处冲击波超压的差异,分析了造成差异的原因。结果表明,炸药爆炸时向外抛撒的固相物质对近场传感器的冲击作用会影响超压测量结果。采用单点测量数据描述近场冲击波超压存在局限性,近场试验时应多点测量,统计描述。     

基于四阶累积量的近场源多参数联合估计

提出了一种近场窄带信源多参数联合估计新方法,通过所构造四阶累积量矩阵的特征值及其特征向量就可以直接获得近场源频率、方位及距离三维参数的联合估计,无须峰值搜索,适用于任意高斯噪声环境．与现有方法相比,所提方法有效地避免了阵列孔径损失,而且算法简单高效．仿真综合结果表明了新方法的有效性．