SNOM—对传统光学衍射极限的革命性突破

扫描近场光学显微镜的出现 ,对传统光学衍射极限产生了革命性的突破 ,实现了对亚微米甚至纳米尺度样品的光学成象 .通过与传统光学显微镜成象原理的对比 ,论述了扫描近场光学显微镜实现高分辨率成象的原理     

用于惯性约束核聚变(ICF)激光驱动系统中集成衍射光学元件的特性研究

基于标量衍射理论，分析了集成光束采样光栅和色分离光栅于一体的衍射光学元件的衍射效率，及其结构和主光束低频波前畸变量的关系。并将其衍射效率、能量损耗以及分离角，和使用单个的采样光栅和色分离光栅进行了比较。计算分析表明，集成后的衍射光学元件基本上没有改变各级衍射效率的大小，也没有改变基频光和二倍频光的分离角，但可提高光能利用率。以上结果，可为此类集成光学元件应用于ICF的可行性提供理论依据。     

光学示范教程 第一册 波动光学和几何光学

本书是一套教科书，由两册组成，这是其中的第一册，主要内容是光学效应和特性的实验示范，重点介绍了光学现象的物理背景。本书讨论了光的波动性，比如光作为电磁波的特性和光的偏振，还包括一章几何光学的内容。光波的相干特性，包括光的干涉、衍射以及光的粒子性都将在这套教材的第二部《相干光学和统计光学》中作介绍。     

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。     

纳米小孔光学近场分布的研究

扫描近场光学显微镜突破了传统远场光学的衍射极限 ,能够获得超高光学分辨率。亚波长尺寸的小孔作为扫描近场光学显微镜中常用的金属膜光纤探针的简化模型。研究光透过小孔后的近场分布特性 ,对理解和分析探针在近场成像中的作用十分重要。采用时域有限差分 (FDTD)方法研究了无限大理想导体屏上纳米小孔的近场分布 ,计算结果表明 ,入射偏振光从小孔出射后发生了退极化 ,即出射光含有与入射光偏振方向垂直的电场分量。文中详细分析了小孔的近场分布特征与退极化之间的关系 ,研究了小孔的形状以及入射光偏振态对近场分布的影响     

用二维全息光栅制作光学时钟分布中的全息光学元件

提出了用二维全息光栅制作自由空间光学时钟分布中的全息光学元件的方法.实验中采用类似于马赫 泽德干涉仪的光路;其中,物光为二维光栅中间的9个衍射级.分析了二维光栅各衍射级的衍射效率、位置及各衍射级之间的间距.初步实验得到了可产生二维3×3输出端的全息光学元件.理论分析表明,该全息光学元件可适用于3×3光敏面半径大于10μm的光探测器阵列.     

二元光学在透镜设计中的应用

根据光的衍射原理，采用二元光学技术制作光学元件．分析了透镜成像的标量衍射理论，研究了二元光学元件的制作方法，讨论了二元光学在透镜设计中的应用．研究表明，采用折射面和衍射面组合技术，可以校正单个透镜的球差和色差，从而使剩余的高阶像差很小．     

光彩片的光学特性及其应用前景

本文提出一种称之为“光彩片片的新型光学装饰片,阐明它的光学特性,两维微金字塔形栅格表面结构,多色散方向,有效色散方向角,不同方向上各光谱级次衍射光次衍射光的分布状态等,亦提到它的制造技术和应用前景,并附用它作灯罩制成的壁灯彩照.     

物理光学中黑白光栅衍射特征的计算机仿真

1 引言 近几十年来,现代光学最重要的进展之一就是光学信息处理和数字计算的飞速发展。光栅作为传统的光学器件,在众多领域里发挥着重要的作用。随着光产业的不断发展,人们对光栅这样一种重要的光学器件提出了更多也更加苛刻的要求。通常,在光栅衍射实验中,其实验条件是非常苛刻的,这将影响我们准确地分析和研究其实验结果。     

近场光学显微术对凋亡HeLa细胞成像的探索

用扫描近场光学显微镜对凋亡的HeLa细胞进行了近场光学成像,得到优于光学衍射极限的光学分辨率.由于近场光学显微镜同时测量细胞表面形貌信息和透射光强信息,可以将细胞表面及其内部的物质结构特性和光学特性与空间位置相结合,获得凋亡细胞的结构信息与光学细节信息的对应关系.运用近场光谱方法在不同波长进行透射光谱成像时,不同波长的光在细胞内的传播与吸收所造成的光强分布存在显著差别,这种特性可以用于对细胞内不同组分的超高空间分辨率成像.结合近场光学成像和光谱成像结果,表明凋亡HeLa细胞内部为非均匀结构,并且其物质分布也极不均匀.研究表明,运用近场光学显微镜和近场光谱成像技术,不但提供优于衍射极限的高分辨本领,还可以提供生物细胞精细结构的更深层次的光学信息.     

新型无衍射栅型结构光投影系统

提出了一种用于相位法测量的无衍射栅型结构光条纹投影系统,以截面三角棱镜为主要光学元件来获取无衍射栅型结构光投影条纹.从理论上分析了栅型无衍射结构光的无衍射特性以及三角棱镜相关参数对条纹图样的影响,实验测量了系统观察屏上的条纹间距.理论分析与实验表明:该系统产生的无衍射结构光条纹的光强成正弦分布且对比度好,用于相位测量可以获得较高的相位分辨率,提高相位法测量的精度.整个系统光路简单、结构紧凑,有利于系统的集成与小型化.     

声光可调谐滤光器光学特性的研究

对声光可调谐滤光器(AOTF)的光学特性进行了实验研究，探讨了AOTF重要光学特性的测量方法并提出了通过改变电声换能器形状压缩衍射光旁瓣的方法，通过实验测量了AOTF重要光学特性，并比较了两种电声换能器形状对衍射光的影响。结果表明，可以通过改变换能器形状达到压缩旁瓣的目的。     

“第六届全国光予学学术会议”征文

全国光子学学术会议将于2008年10月在重庆市举行。本次会议征文内容如下。专题1：微纳米光子学和集成光子器件微纳米光子技术与器件,微小光学与纳米光学的新思想、新进展．量子级联与超晶格技术与器件,光子晶体与微结构光纤,硅纳米光子学,集成光学新技术与新器件,集成光子技术与器件。     

塑料光学模板的二元光学设计和制作

介绍了用于科生塑料光学模板的二元光学技术，衍射原理是设计塑料光学模板的理论基础，讨论了标量衍射理论和耦合波近似理论。用模拟退火算法优化了塑料光学膜的浮雕表面，模板的制作借鉴了超大规模集成电路的制作设备，并用二元光学技术设计了单焦和双焦塑料透镜的模板。     

一种产生多光束阵列的新型分束器

介绍一种产生多光束点阵的二元光学分束器。使用这种分束器时不需附加其它光学元件，便可直接产生会聚的多光束点阵。该元件是将有分束功能的Ｄａｍｍａｎｎ光栅和有透镜功能的Ｆｒｅｓｎｅｌ波带板集成，采用二元光学技术做成的位相型光学元件，具有衍射效率高、点阵清晰、光强分析均匀、相对误差小等优点。实验做出了９×９分束点阵，相对误差小于５％。     

光折变空间光孤子的最新研究进展

光折变空间光孤子可以在较低光强的情况下形成,同时它在光信息处理、光学开关、光学集成等方面具有广阔的潜在应用前景。本文介绍了光折变空间光孤子的相关研究及最新进展。     

等离激元光子学专题·编者按

<正>随着现代纳米科技进步日新月异,人类对自然世界的探索认知得到极大拓展,纳米科技与现代光学的交叉碰撞产生了新生的学科:纳米光子学.纳米光子学聚焦光在纳米尺度上的产生、传播、调制、转换和探测等,为解决新的能源、信息和材料需求提供了探索方向与应用可能.其中能够突破光学衍射极限的等离激元光子学,在当前信息、能源和材料研究都进入纳米甚至单个分子、原子尺度的飞速发展背景下,受到了广泛的关注.等离激元     

有限厚导体屏上纳米小孔近场光学特性的研究

在Bethe小孔衍射偶极子理论模型和光波导理论的基础上,推导了有限厚导体屏上纳米小孔近场光强的分布公式,得到了小孔近场电磁场分布的严格解．计算结果不仅对深入了解近场光的辐射机理非常有益,而且可直接应用于非探针型近场光学显微镜中基码板的设计．     

微球聚焦特性研究

随着纳米科学和生命科学不断深入的研究提出了越来越高的分辨率需求,如在光学显微镜、光刻、光信息存储等诸多光学应用领域,在传统光学领域中,由于空间衍射极限的存在,导致聚焦光斑尺寸和远场成像出现极限分辨率的问题。突破衍射极限在远场实现超分辨率成像成为了现在研究的热点,近期研究学家说明了微球可以实现突破衍射极限的超分辨率成像。本文我们分析微球的聚焦特性。微球的聚焦光斑尺寸可以突破衍射极限,其腰斑半径小于λ/2。从仿真的结果可以看出聚焦光斑的尺寸与微球的半径以及折射率有关。     

塑料光学模板的二元光学设计和制作

介绍了用于产生塑料光学模板的二元光学技术，衍射原理是设计塑料光学模板的理论基础，讨论了标量衍射理论和耦合波近似理论。用模拟退火算法优化了塑料光学掩膜的浮雕表面，模板的制作借鉴了超大规模集成电路的制作设备，并用二元光学技术设计了单焦和双焦塑料透镜的模板。