Zasady mikroskopii optycznej w polu bliskim
The optical microscope of the principle of near-field optical microscope consists of optical lenses, which can magnify the object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification indefinitely because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope can not be more than half of the wavelength of the light. For example, with a wavelength of λ = 400nm of green light as a light source, can only distinguish between two objects that are 200nm apart. In practice λ>400nm, the resolution is somewhat lower. This is due to the fact that optical observation in general is made at a great distance from the object (>>λ).
Mikroskopia optyczna bliskiego pola, oparta na zasadzie niepromieniowego sondowania i obrazowania pola, jest w stanie przełamać granicę dyfrakcji, której poddawane są zwykłe mikroskopy optyczne, umożliwiając obrazowanie optyczne w skali nano i badania spektroskopowe w nanoskali w ultra-skali wysoka rozdzielczość optyczna.
Mikroskop optyczny bliskiego pola składa się z sondy, urządzenia do transmisji sygnału, kontroli skanowania, przetwarzania sygnału i systemu sprzężenia zwrotnego sygnału. Zasada generowania i wykrywania bliskiego pola: padające napromieniowanie światłem na powierzchnię obiektu z wieloma drobnymi mikrostrukturami, te mikrostruktury pełnią rolę padającego pola świetlnego, powstała fala odbita zawiera nagłą falę ograniczoną do powierzchni obiektu i propagację fale na odległość. Nagłe fale pochodzą z drobnych struktur obiektu (obiektów mniejszych niż długość fali). Rozchodząca się fala pochodzi z szorstkiej struktury obiektu (obiekty większe niż długość fali), która nie zawiera żadnych informacji o drobnej strukturze obiektu. Jeżeli jako nanodetektor stosuje się bardzo mały ośrodek rozpraszający (np. sondę), umieszczony wystarczająco blisko powierzchni obiektu, aby wzbudzić szybką falę, powodując ponowną emisję światła. Światło wytwarzane przez to wzbudzenie zawiera również niewykrywalne fale szybkie i fale rozchodzące się, które mogą być propagowane do odległych detekcji, a proces ten kończy detekcję pola bliskiego. Przejście między polem szybkim a polem propagującym jest liniowe, a pole propagujące dokładnie odzwierciedla zmiany w polu ukrytym. Jeśli do skanowania powierzchni obiektu zostanie użyte centrum rozpraszania, można uzyskać obraz dwuwymiarowy. Zgodnie z zasadą wzajemności role naświetlającego źródła światła i nanodetektora są ze sobą zamienione, a próbka naświetlana jest nanoźródłem światła (pole nagłe), a w wyniku rozproszenia pola napromieniającego dzięki drobnej strukturze obiektu fala nagła przekształca się w falę rozchodzącą się, którą można wykryć z dużej odległości, a wynik jest dokładnie taki sam.
