鍍膜探針尖場增強及金屬環(huán)柵透鏡的模擬研究.pdf

1、掃描近場光學(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)的掃描近場光學(xué)顯微鏡多采用小孔徑探針，而散射型掃描近場光學(xué)顯微鏡由于其在分辨率及拉曼信號探測方面的優(yōu)點，近年來在實驗和理論方面都引起人們越來越多的關(guān)注。探針尖端電場的增強情況是散射型掃描近場光學(xué)顯微鏡一個很重要的參數(shù)。我們用色散介質(zhì)的時域有限差分法數(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)生的電場增強分布。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，銀膜長度不同，膜長不變銀膜厚度非均勻的光探針電場增強情況。數(shù)值結(jié)果表明：當(dāng)探針尖與納米銀球間距一定(3nm)、鍍膜長度為180nm時，鍍膜厚度為20nm-50nm，電場增強最大。當(dāng)鍍膜厚度為30nm、鍍膜長度為180nm時，探針尖與納米小球的之間的距離為lnm，電場增強最大。當(dāng)探針尖與納米銀球間距一定時(3nm)、鍍膜厚度不變(30nm)時，鍍膜厚度均勻、銀膜長為180nm的探針的電場增強最大；該探針的場增強

3、因子與同樣尺寸的銀探針場增強因子接近，分辨率也一致。銀膜厚度不均勻?qū)Α盁狳c”處的電場增強因子有很大影響。 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)。我們通過改變這種透