鍍膜探針尖場(chǎng)增強(qiáng)及金屬環(huán)柵透鏡的模擬研究.pdf

1、掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡(SNOM)的發(fā)明使得顯微鏡的空間分辨率能夠突破衍射極限。傳統(tǒng)的掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡多采用小孔徑探針，而散射型掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡由于其在分辨率及拉曼信號(hào)探測(cè)方面的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)和理論方面都引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。探針尖端電場(chǎng)的增強(qiáng)情況是散射型掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡一個(gè)很重要的參數(shù)。我們用色散介質(zhì)的時(shí)域有限差分法數(shù)值模擬在p極化平面波側(cè)面照射下，鍍銀膜光探針尖掃描納米銀球模型下產(chǎn)生的電場(chǎng)增強(qiáng)分布。分別討論了不同鍍膜厚度光探

2、針，不同針尖與納米銀球間距，銀膜長(zhǎng)度不同，膜長(zhǎng)不變銀膜厚度非均勻的光探針電場(chǎng)增強(qiáng)情況。數(shù)值結(jié)果表明：當(dāng)探針尖與納米銀球間距一定(3nm)、鍍膜長(zhǎng)度為180nm時(shí)，鍍膜厚度為20nm-50nm，電場(chǎng)增強(qiáng)最大。當(dāng)鍍膜厚度為30nm、鍍膜長(zhǎng)度為180nm時(shí)，探針尖與納米小球的之間的距離為lnm，電場(chǎng)增強(qiáng)最大。當(dāng)探針尖與納米銀球間距一定時(shí)(3nm)、鍍膜厚度不變(30nm)時(shí)，鍍膜厚度均勻、銀膜長(zhǎng)為180nm的探針的電場(chǎng)增強(qiáng)最大；該探針的場(chǎng)增強(qiáng)

3、因子與同樣尺寸的銀探針場(chǎng)增強(qiáng)因子接近，分辨率也一致。銀膜厚度不均勻?qū)Α盁狳c(diǎn)”處的電場(chǎng)增強(qiáng)因子有很大影響。 隨著SNOM的廣泛使用及超高傳輸現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，越來(lái)越多的人投入到小孔透射的研究中。由于表面等離子激元波的存在，周期性波紋圍繞的單孔對(duì)光束具有聚焦功能。利用周期性波紋圍繞的單孔的這種功能，使得金屬環(huán)柵透鏡的設(shè)想成為可能。我們首先分析金屬環(huán)柵透鏡的原理，發(fā)現(xiàn)金屬環(huán)柵透鏡的出射光波形和方向與透鏡上的縫高和縫寬有關(guān)。我們通過(guò)改變這種透