超分辨近场结构光刻技术

介绍了一种新的近场光刻技术的基本原理及其在光刻方面的应用研究的最新进展。新技术的基本原理是;光远场照射,通过超分辨掩模产生光刻所需的超过衍射极限的近场光,利用夹在掩模和光刻胶中闯的电介质保护层实现了近场光的最佳耦合,减小了线宽并大大提高了光刻速度。这种膜层结构叫超分辨近场结构(Super-RENS),是近年来发展起来的一种新的近场光学技术。     

散射中心型超分辨近场结构的非线性光学特性研究进展

超分辨近场结构(Super-RENS)技术是近年来发展起来的一种新型近场光存储技术，是目前最有实用化前景的纳米尺度近场超分辨技术之一。初步研究表明，其近场超分辨特性与非线性响应密切相关，研究其非线性光学特性对阐明物理机制、发展新的掩模材料和非线性光学应用都具有重要意义。对散射中心型超分辨近场结构非线性光学特性的最新研究进展进行了介绍和分析。     

超分辨近场结构之纳米光刻技术

超分辨近场结构(Super-RENS)是在传统的超分辨光盘技术和近场光学的基础上发展起来的新技术.介绍了超分辨近场结构的基本原理及其在纳米光刻方面的应用,拓展了超分辨近场结构的外延:在近场范围内,能实现超过衍射极限的纳米多层膜结构.局域表面等离子体效应在高密光存储、纳米光刻等纳米光子学研究领域具有重要的科学意义和应用价值.     

超分辨近场结构中二元共晶合金掩膜的工作机制

超分辨近场结构(super-RENS)技术通过在传统光盘结构中插入掩膜结构而实现近场超分辨,是目前最具实用化前景的超高密度光存储技术之一,其中掩膜层的近场光学特性是决定其光存储性能的关键。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对合金掩膜的近场光强分布进行了数值仿真和分析,提出二元共晶合金薄膜在激光作用下形成的规则微结构可能是以其作为掩膜层的超分辨近场结构光盘产生较高信噪比(SNR)的原因。     

基于扫描探针显微镜的近场超空间分辨指纹光谱技术研究现状

基于扫描探针显微镜的近场超空间分辨指纹光谱技术在分子识别及组分鉴别方面具有极大的应用前景.扫描探针显微技术与不同的光谱联合使用,发展出了不同的具有纳米级分辨的指纹光谱技术,其中包括针尖增强拉曼散射光谱技术、纳米级分辨率的傅里叶变换红外光谱技术及散射式的扫描近场太赫兹光谱技术.这三种散射式的扫描近场光学显微技术在实现方式上有所不同,在近场指纹识别方面可以相互补充.该综述主要对三种近场超空间分辨指纹光谱技术的特点进行了深入地分析和比较,并且对这三种技术的研究现状及应用进行了总结.     

纳米光存储薄膜结构的光学性质

近场超分辨纳米薄膜结构可以突破衍射极限实现纳米尺寸信息存储,是下一代海量存储技术的重要方案之一,也是纳米光子学研究中的热点.纳米膜层结构基于激光作用下的非线性局域光学效应实现超分辨.分析了超分辨近场薄膜结构突破衍射极限的光学原理,对超分辨纳米薄膜结构的表面等离子体激发特性、非线性光学特性、近场光学特性和超透镜效应等重要光学性质的最新研究进展做了系统介绍.     

超分辨近场功能薄膜的膜层结构及其机理研究进展

超分辨近场结构光盘是最有希望达到100 GB以上的存储容量方式之一,而其记录和读出机理是研究中的重点,在近年文献研究的基础上,阐述了超分辨近场功能薄膜的膜层结构及其机理的研究进展.     

近场拉曼技术发展概述

本文介绍了一种新兴的超分辨光谱技术——近场拉曼散射技术。结合国内外的有关近场拉曼的文献,详细介绍了其实验和理论发展近况,针对近场拉曼的特性,分析了近场拉曼的光谱特点。     

高时空分辨太赫兹扫描隧道显微镜近场成像发展

太赫兹（THz）近场成像是突破光学衍射极限实现太赫兹超分辨成像的重要方法，对研究材料表面的超快动力学过程具有重要的意义。扫描隧道显微镜（STM）是一种能实现原子级分辨的设备，但引入时间尺度，面临诸多困难。早期从STM固有电学方法发展的时间分辨方法的分辨率受限于电信号传输带宽，基于光信号耦合的泵浦探测方法则面临微带线传输带宽和严重的热效应等限制。在此背景下，THz-STM以低热效应、高隧穿效率、高稳定性等独有的优势为实现100 fs量级和0.1 nm级超高时空分辨成像提供了解决方案，成为太赫兹近场超分辨成像的研究热点。介绍时间分辨STM到THz-STM的发展历史，着重介绍THz-STM的基本原理和现状，为了解THz-STM技术在太赫兹近场超分辨成像中的应用和发展提供了思路。     

近场光学显微术研讨会

1996年5月1～2日在德国固体和材料研究所召开了一次由5个国家35名代表参加的题为“近场光学显微术现状”的讨论会。该会由成像科学研究技术联合会赞助。近场光学显微术属于光栅探测家族。它将这些方法固有的高分辨外形成像特性与将宽调色板用于光学对比机理引人入胜的可能性结合。这时，光学近场中的局部分辨能力不再由于衍射现象限制在半个波长上。本讨论会目的是评价与其他欧洲国家、美国和日本相比，德国的近场光学显微术现状，并指出其发展趋势、前景及存在的问题。国际商用机器公司的D．P。hi首先介绍了探针最佳几何尺寸的数字模拟，…     

High Quality Factor Metallodielectric Hybrid Plasmonic–Photonic Crystals

A 2D polystyrene colloidal crystal self‐assembled on a flat gold surface supports multiple photonic and plasmonic propagating resonance modes. For both classes of modes, the quality factors can exceed 100, higher than the quality factor of surface plasmons (SP) at a polymer–gold interface. The spatial energy distribution of those resonance modes are carefully studied by measuring the optical response of the hybrid plasmonic–photonic crystal after coating with dielectric materials under different coating profiles. Computer simulations with results closely matching those of experiments provide a clear picture of the field distribution of each resonance mode. For the SP modes, there is strong confinement of electromagnetic energy near the metal surface, while for optical modes, the field is confined inside the spherical particles, far away from the metal. Coating of dielectric material on the crystal results in a large shift in optical features. A surface sensor based on the hybrid plasmonic–photonic crystal is proposed, and it is shown to have atomic layer sensitivity. An example of ethanol vapor sensing based on physisorption of ethanol onto the sensor surface is demonstrated.     

基于电介质超表面的光场复振幅调制及应用

超表面作为一种人工设计的二维阵列纳米结构,能够在亚波长尺度上实现光场波前振幅、相位和偏振态的灵活调控,为现代光学器件的小型化、集成化提供了全新的实现途径。随着光学成像、显示等应用的发展,在可见光波段具有高工作效率的微型光学器件的需求日益凸显。近年来,由高折射率、低损耗电介质材料制备的光学超表面得到了极大地发展,在消色差光学超透镜、偏振相关全息显示等方面展现出广泛的应用前景。文中围绕电介质超表面的相关研究,首先介绍广义斯涅耳定律及电介质超表面结构调控光场振幅、相位和偏振态的基本原理,在此基础上,重点回顾近年来关于光场波前单一参量调控和多参量联合调控在全息显示、结构光场产生等方面的研究进展,最后讨论电介质超表面发展的可能挑战与前景。     

激光微束场对微粒子辐射力的作用

本文分析了激光微束对微粒子的辐射力的作用，在建立的激光微束系统上，用光镊捕获了空心电介小球和酵母细胞，验证了光镊的光动力学效应，用光镊实现了微粒子的捕获、移动、翻转等一系列操作，甚至可以同时捕获许多微粒子，从理论和实践上验证了激光微束对微粒子的动力学作用。     

表面包覆的ZnFe204纳米粒子的光吸收边红移

采用表面包覆的方法对共沉淀法制备的ZnFe2O4纳米粒子进行表面改性,使其能分散在有机溶剂中形成ZnFe2O4纳米微粒有机溶胶,并以该有机溶胶为前驱体通过提拉成膜技术制备了ZnFe2O4纳米粒子薄膜.光吸收测量显示,表面包覆改性可导致ZnFe2O4纳米粒子的光吸收边出现较大幅度的红移,且红移的幅度随着ZnFe2O4纳米粒子的尺寸减小而增大;光吸收带边特性分析表明,ZnFe2O4纳米材料是间接带隙半导体.根据吸收带边与光吸收系数间的关系,计算了ZnFe2O4纳米粒子的间接和直接光学带隙能.     

聚焦部分相干平顶涡旋光束对瑞利粒子的捕获

基于广义惠更斯-菲涅尔原理和瑞利散射理论,推导了聚焦部分相干平顶涡旋(partially coherent flat-topped vortex, PCFTV)光束作用在瑞利微粒上辐射力的表达式,主要研究聚焦PCFTV光束对不同折射率的两种粒子的捕获情况。研究结果表明,聚焦PCFTV光束可以在焦点处捕获高折射率和低折射率的粒子。随着光束阶数的增大以及相关长度的减小,光束对微粒的捕获能力增强。所得结果对PCFTV光束应用于光学操控具有一定的意义。     

激光光镊效应

简要慨括了激光光压力的理论,着重介绍了应用光压力进行粒子捕获,尤其是进行生物活体分析的问题——激光光镊。     

High Breakdown Field Dielectric Elastomer Actuators Using Encapsulated Polyaniline as High Dielectric Constant Filler

A novel method allowing rapid production of reliable composites with increased dielectric constant and high dielectric strength for dielectric elastomer actuators (DEA) is reported. The promising approach using composites of conductive particles and insulating polymers generally suffers from low breakdown fields when applied to DEA devices. The present publication shows how to overcome this deficiency by using conductive polyaniline (PANI) particles encapsulated into an insulating polymer shell prior to dispersion. PANI particles are encapsulated using miniemulsion polymerization (MP) of divinylbenzene (DVB). The encapsulation process is scaled up to approximately 20 g particles per batch. The resulting particles are used as high dielectric constant (?′) fillers. Composites in a polydimethylsiloxane (PDMS) matrix are prepared and the resulting films characterized by dielectric spectroscopy and tensile tests, and evaluated in electromechanical actuators. The composite films show a more than threefold increase in ?′, breakdown field strengths above 50 V μm^?1, and increased strain at break. These novel materials allow tuning the actuation strain or stress output and have potential as materials for energy harvesting.     

A new low-loss wide-angle Y-branch configuration for opticaldielectric slab waveguides

A new Y-branch configuration for dielectric slab waveguides is proposed, based on the natural refraction of optical field at the dielectric interfaces and analysed by BPM. It has been shown that the radiation loss of the structure is very small with relatively wide branching angle and fairly insensitive to the fabrication errors     

基于光学Tamm态的磁流体磁场传感器研究

磁场的传感测量在相关领域具有重要应用.利用磁流体的磁光效应,提出了一种基于光学Tamm态的磁场传感结构.该结构由加载了金属层和电介质层的一维磁流体光子晶体构成.数值研究了该结构的结构参数对传感性能的影响.结果 表明,磁流体层越厚,探测灵敏度就越高.金属层和电介质层的厚度均存在一个最佳值,使得传感器具有较高的探测精度.结...     

基于近场光学理论光镊的研究进展

近场光镊是基于近场光学理论建立起来的可以对微粒实现稳定捕获和操作的新技术,相较基于单光束梯度力的传统远场光镊,近场光镊克服了光学分辨率衍射极限和热效应等众多因素的限制,可以实现对纳米量级微小粒子的捕获和操控,在物理学、细胞工程、生物医学等领域备受关注.首先阐述了基于倏逝场近场光镊的模型和捕获的基本原理,详述了棱镜全反射光镊、探针型光镊、纳米孔径光镊、聚焦倏逝场光镊、微纳光纤光镊、以及微谐振腔耦合结构型近场光镊的研究进展.最后,重点介绍了光镊在生物医学领域的应用.