Dispersion effect in optical microscopy systems with a supersphere solid immersion lens

This paper studies the dispersion effect of the supersphere solid immersion lens （SIL） on a near field optical microscopy system by using the vector diffraction theory.Results show that when a real non-monochromatic beam illuminates a supersphere SIL microscopy,the dispersion effect of the SIL has an important influence on the image quality.As the wavelength bandwidth of the non-monochromatic beam increases,the size of the focused spot increases and its intensity decreases in near-field microscopy systems with a supersphere SIL.

浸没膜厚度对固体浸没透镜系统分辨力的影响

考虑了光在固体浸没透镜(SIL)和观测样品之间的薄膜的厚度效应,应用矢量衍射理论研究了半球形SIL系统的光场分布。分析和计算指出,光斑的强度、边瓣强度和光斑大小随薄膜的厚度发生振荡。当厚度一定时,在样品内表面附近,随着离开界面的距离的增加,光斑大小和边瓣强度基本不变,但光强先增大后减小,焦点略微向样品内迁移。薄膜材料的折射率与SIL的折射率相匹配时成像效果较好、分辨率较高。

半球形和超半球形固体浸没透镜光场分布比较

考虑了在固体浸没透镜(SIL)的球面表面的反射,应用矢量衍射理论比较分析了半球形固体浸没透镜(h-SIL)和等光程的超半球形固体浸没透镜(s-SIL)的透射场分布。h-SIL和s-SIL的分辨力、焦深、聚焦强度和随波长的色散被详细比较。计算结果发现:当它们被包围在空气中时,s-SIL的分辨力比h-SIL的大n倍以上(n是SIL的折射率);s-SIL的聚焦强度比h-SIL的大,但它的焦深比较小。s-SIL的横向色散率远大于h-SIL的,但h-SIL的轴向色散率与s-SIL的几乎相等。h-SIL的横向色散很小,可以忽略不计。

用三区振幅和相位滤波器优化固体浸没透镜显微系统的光场分布

构造了三区振幅型和相位型滤波器,用矢量衍射理论分析了两种滤波器对固体浸没透镜显微系统透射场的优化作用。从光斑大小、聚焦强度(Strehl比)和边瓣强度等方面比较了两种滤波器的超分辨特性。数值结果指出,振幅型滤波器具有边瓣强度小,边界参数容限大的优点。相位型滤波器的超分辨效果比振幅滤波器的好,它的聚焦强度比振幅型的大。但是它的边瓣强度比振幅型的大。

超半球形固体浸没透镜系统的亚表面显微

应用矢量衍射理论和薄膜光学方法,研究了有禁带存在时超半球形固体浸没透镜(SIL)系统的亚表面显微。模拟计算结果显示,光斑的强度,边瓣强度和光斑大小随禁带厚度发生振荡。光斑的大小和光斑的强度几乎是反相变化的。当禁带材料的折射率与固体浸没透镜(SIL)的折射率相匹配时,光斑的强度较大,分辨率较高。随着离开样品表面的距离的增加,光斑的强度不断减小,光斑的大小和边瓣强度逐渐增加。