近场光学的现在与未来

近场光学的现在与未来吴世法（大连理工大学物理系１１６０２４）所谓近场光学即超衍射极限分辨条件下的成像光学。因而，传统的成像光学又可称为远场光学，其成像分辨受衍射极限制约。本文综述了近场光学发展历史、现状并预测它的未来，它是当前现代光学一个很重要的发展...     

AF/PSTM图像分解方法及其数值模拟结果

介绍1996年申请的一项发明专利--光纤尖"共振原子力/光子扫描隧道显微镜（AF/PSTM）"图像分解方法。该方法用入射角以光纤尖轴线为π对称的光束照明样品消假像,在AF/PSTM双功能弯光纤尖共振频率条件下,采用等尖至样品平均间距（即等振幅）扫描或等光子隧道信息平均强度扫描两种模式成像,分解样品光学图像和形貌图像。用最简单的PSTM两介质模型推导了近似的图像分解的解析表达式,最后用PSTM四介质模型数值模拟结果说明了该方法是可行的和有效的。     

PSTM等间距及等高扫描方式下减小假像数值模拟

利用多层薄膜模型对ＰＳＴＭ等间距及等高扫描下的探测场进行了计算,采用两种模式模拟了样品表面起伏引起的倾角假像及用π对称双激光束消除假像的效果。结果表明,用π对称双激光束照射方法可显著减小倾角假像。     

周期性样品PSTM消假像数值模拟

以微扰方法为基础,利用双光束照射周期性样品消除由形貌引起的假像。给出了０－方位和π－方位照射下ｓ－极化和ｐ－极化在玻璃光栅上等强度和等高度扫描模式下的近场强度图像。通过比较得到了较好的结果,并讨论了各种参数如极化和针尖与样品之间的距离对光子扫描隧道显微镜图像的影响。此研究有利于显示真实的样品形貌。     

超分辨近场光学成像技术及其产业开发

超分辨近场光学成像技术是当前国内外一个重要的高新技术前沿课题，也将是我国21世纪初应该发展的一项高新技术产业。文中介绍了我国自1991年以来开拓研究的进展，探讨了国际学术界及产业开发中当前存在的主要问题，提出了各类超分辨扫描模式成像公式的乘法表达式，并作了分析比较。为解决消除假像和从有形貌等混合图像中分离纯光学图像两大难题，作者曾于1993年和1996年提出两项发明专利，为发展我国的该产业解决了两大技术关键。     

纳米孔径近场光学显微成像的数值分析

将纳米级光孔的近场分布表征为横电与横磁模式按空间频谱分布的展开叠加,其频谱系数由界面上的电磁分布来确定。在柱坐标系上,横电及横磁各分量的具体形式来源于矢量亥姆霍兹方程的一般解,通过界面上电磁分布的修正,是到更为精确的矢量解,既保留了近场的发散特性,又满足了远场的偶极子分布特性。