近场光学显微成像数值模拟研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-12页 |
| 0 前言 | 第12-13页 |
| 1 绪论 | 第13-29页 |
| ·光学显微镜 | 第13-15页 |
| ·远场和近场 | 第13-15页 |
| ·衍射极限 | 第15页 |
| ·近场光学显微镜 | 第15-18页 |
| ·分辨衍射极限的突破 | 第15-16页 |
| ·扫描近场光学显微镜的成像原理 | 第16-18页 |
| ·近场光学理论研究进展 | 第18-20页 |
| ·早期的工作 | 第18-19页 |
| ·近期的几种近似方法 | 第19-20页 |
| ·近场光学实验研究进展 | 第20-22页 |
| ·学位论文的主要内容 | 第22-23页 |
| 参考文献 | 第23-29页 |
| 2 近场光学中的数值计算方法-时域有限差分法 | 第29-48页 |
| ·引言 | 第29-31页 |
| ·时域有限差分法的基本思想 | 第31-34页 |
| ·Yee氏网格 | 第31页 |
| ·Maxwell方程的差分形式 | 第31-34页 |
| ·数值稳定性 | 第34-35页 |
| ·吸收边界条件 | 第35-40页 |
| ·Mur吸收边界条件 | 第36页 |
| ·完全匹配层(PML)吸收边界条件 | 第36-40页 |
| ·散射场计算方法 | 第40-43页 |
| ·总场和散射场方法 | 第40-41页 |
| ·分离场公式 | 第41-43页 |
| ·入射场的设置 | 第43-45页 |
| ·入射平面波的一般设置 | 第43-44页 |
| ·PSTM系统中入射波的设置 | 第44-45页 |
| ·PML吸收边界条件程序验证 | 第45页 |
| ·本章小结 | 第45-46页 |
| 参考文献 | 第46-48页 |
| 3 光子扫描隧道显微镜 | 第48-83页 |
| ·引言 | 第48页 |
| ·光子隧道效应与PSTM的物理机制 | 第48-49页 |
| ·光子扫描隧道显微镜原理 | 第49-50页 |
| ·光子扫描隧道显微镜消假像理论 | 第50-51页 |
| ·多层微扰近似理论模拟PSTM | 第51-56页 |
| ·一级微扰近似理论 | 第52-55页 |
| ·光栅模拟结果 | 第55页 |
| ·实验结果 | 第55-56页 |
| ·小结 | 第56页 |
| ·FDTD方法应用于PSTM | 第56-59页 |
| ·引言 | 第56-57页 |
| ·入射场设置-三波法 | 第57-58页 |
| ·全内反射及程序验证 | 第58-59页 |
| ·无探针时样品近场强度分析 | 第59-66页 |
| ·块状样品近场强度分析 | 第59-64页 |
| ·球形样品二维近场强度分析 | 第64-65页 |
| ·小球模型近场成像机制分析 | 第65-66页 |
| ·探针与样品相互作用成像研究 | 第66-73页 |
| ·光子隧道效应 | 第66-67页 |
| ·裸光纤尖扫描成像 | 第67-70页 |
| ·金属镀膜光纤尖扫描成像 | 第70-73页 |
| ·小结 | 第73页 |
| ·工作模式对光学图像及分辨的影响 | 第73-75页 |
| ·工作模式对光学图像的影响 | 第73-75页 |
| ·赝像与分辨率 | 第75页 |
| ·经典电磁场理论定性解释PSTM成像机制 | 第75-79页 |
| ·本章小结 | 第79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 4 新一代AF／PSTM组合光学显微镜 | 第83-95页 |
| ·引言 | 第83-84页 |
| ·AF／PSTM原理 | 第84-87页 |
| ·理论描述 | 第85-86页 |
| ·弯光纤尖原子力显微镜共振恒振幅模式成像 | 第86页 |
| ·AF／PSTM系统 | 第86-87页 |
| ·样品折射率图像的数值模拟 | 第87-90页 |
| ·样品折射率与探针耦合光强的关系 | 第87-89页 |
| ·等间距扫描成像模式 | 第89-90页 |
| ·实验验证及结果 | 第90-93页 |
| ·本章小结 | 第93-94页 |
| 参考文献 | 第94-95页 |
| 5 新型光探针的设计 | 第95-104页 |
| ·引言 | 第95-96页 |
| ·用于分析金属薄膜的等离子体FDTD方法 | 第96-98页 |
| ·四种光探针的比较 | 第98-101页 |
| ·本章小结 | 第101页 |
| 参考文献 | 第101-104页 |
| 6 AlGaAs四面锥光探针尖和超高密度光存储 | 第104-114页 |
| ·引言 | 第104页 |
| ·集成RSNOM-RWH和它的工作原理 | 第104-106页 |
| ·RSNOM-RWSH中的几个关键技术 | 第106页 |
| ·微探针尖的设计和数值模拟 | 第106-111页 |
| ·裸四面锥AlGaAs全反射型尖 | 第106-107页 |
| ·镀金属膜四面锥AlGaAs尖 | 第107-111页 |
| ·微探针尖的制作方法 | 第111页 |
| ·等间距扫描和数据转换速率 | 第111-112页 |
| ·展望 | 第112页 |
| ·本章小结 | 第112页 |
| 参考文献 | 第112-114页 |
| 7 总结与展望 | 第114-117页 |
| ·本文总结 | 第114-115页 |
| ·问题及后续工作 | 第115-116页 |
| ·展望 | 第116-117页 |
| 创新点摘要 | 第117-118页 |
| 在攻读博士学位期间完成的学术论文 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
