FDTD在PSTM成像機制研究中的應用.pdf

1、近場光學顯微鏡是一種新近發(fā)展起來的具有超高分辨的光學顯微鏡,它突破傳統(tǒng)光學顯微鏡分辨率受衍射極限的限制,能夠對納米尺度的樣品進行成像.隨著近場光學顯微技術的發(fā)展,近場光學也得到相應的發(fā)展,迄今,在近場理論研究方面已形成了一系列的方法,如:格林函數(shù)法、多重多極子方法、微擾法等.但是這些方法對于分析復雜結構系統(tǒng)顯得較為麻煩.該文選用一種現(xiàn)被廣泛應用于近場光學理論研究中的數(shù)值計算方法——時域有限差分法(FDTD),它具有簡單、廣泛適用、能直接

2、用于電磁場的時域計算等特點.光子掃描隧道顯微鏡(PSTM)是近場光學顯微鏡中的一種,它是讓入射平行激光束在入射角超過全內反射臨界角條件下,在樣品臺的表面上產生隱失波.當光纖尖的端頭進入樣品表面隱失波區(qū)域時,產生局域"全內反射受抑",光纖尖端頭界面將有隱失場光耦合進入光纖,從而得到攜帶物體表面精細結構的隧道信息.作為第一代PSTM只能實現(xiàn)等高和等強度掃描,而利用AFM/PSTM雙功能彎光纖尖可實現(xiàn)等間距掃描,從而可以得到更為豐富的樣品圖像

3、.光子掃描隧道顯微鏡所得圖像與很多因素有關,如:樣品形貌、樣品折射率、入射光的極化方式、探針的性質.該文應用時域有限差分法分析了不同介觀尺度樣品的表面電磁場信息,分析表明:樣品表面的近場分布與樣品形貌、樣品折射率、入射光的極化方式均有關系.光子掃描隧道顯微鏡是基于局域"全內反射受抑"的原理而發(fā)展起來的,因此有必要了解光子隧道現(xiàn)象,該文利用時域有限差分法用數(shù)值的方法分析了光纖探針對隱失光的耦合情況.在分析了樣品表面的近場分布和光子隧道現(xiàn)象