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物理学报 2024年第8期73卷 1-21页

作者：周怡汐李志鹏陈佳宁首都师范大学物理系北京100048 中国科学院物理研究所北京100190 中国科学院大学物理学院北京100049 北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 松山湖材料实验室东莞523808

极化激元作为光与物质的混合激发可以实现纳米光场的精确调控,为未来纳米光电器件的小型化和集成化提供了有效的途径.近年来,借助散射型扫描近场光学显微镜对多类型极化激元的观测,多种光学现象背后的物理机制被揭示,进一步加深了对极... 详细信息

极化激元作为光与物质的混合激发可以实现纳米光场的精确调控,为未来纳米光电器件的小型化和集成化提供了有效的途径.近年来,借助散射型扫描近场光学显微镜对多类型极化激元的观测,多种光学现象背后的物理机制被揭示,进一步加深了对极化激元物理和相互作用的理解,也极大地推动了极化激元调控及其应用的研究.基于此,本文总结了最新的极化激元近场研究进展.不同于前期关于二维材料极化激元的综述,本文不仅涵盖了三维至一维的极化激元材料体系,还在极化激元纳米光学特性方面增添了各向异性极化激元的最新研究工作,并且系统总结了极化激元调控的最新进展以及在亚衍射成像和聚焦、纳米结构识别、光调制器和分子检测等方面的相关应用.最后,对极化激元未来的研究方向进行了展望.

关键词：近场光学成像极化激元各向异性调控及应用

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碲化钨薄膜的红外近场光学成像

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红外与毫米波学报 2022年第2期41卷 464-469页

作者：代珍兵罗国语贺言王冲晏湖根李志强四川师范大学物理与电子工程学院四川成都610066 四川大学物理学院四川成都610065 复旦大学应用表面物理国家重点实验室上海200438 复旦大学物理学系上海200438

研究了过渡金属硫族化合物碲化钨的近场光学响应,通过Drude-Lorentz模型拟合得到其块材在室温下的介电常数,并利用有限偶极模型计算出碲化钨样品与金刚石基底的近场散射信号比。当样品边缘未出现散射信号增强时,实验结果与理论模型符合... 详细信息

研究了过渡金属硫族化合物碲化钨的近场光学响应,通过Drude-Lorentz模型拟合得到其块材在室温下的介电常数,并利用有限偶极模型计算出碲化钨样品与金刚石基底的近场散射信号比。当样品边缘未出现散射信号增强时,实验结果与理论模型符合较好;当样品边缘出现信号增强现象时,理论模型与实验观测结果不符,说明这部分样品的光学性质并不能完全由块材所描述,从而推测样品表面具有与块材无耦合作用的碲化钨纳米薄层,同时对在样品边缘很强的近场散射信号给出了可能的解释。这个工作为今后对拓扑材料的光学研究提供了参考。

关键词：碲化钨薄膜近场光学成像介电常数拓扑

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基于金属增强荧光效应的金复合纳米二氧化硅在细胞近场光学成像中的应用

基于金属增强荧光效应的金复合纳米二氧化硅在细胞近场光学成像中...

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广东省生物物理学会2013年学术研讨会

作者：蔡怀鸿杨培慧蔡继业暨南大学化学系

金纳米颗粒因其具有独特的物理化学及光学性质,在生物影像、疾病诊断治疗等领域表现出极大的应用前景,但因小尺寸纳米金颗粒(<30 nm)荧光效率低、易淬灭荧光信号等问题,使其在细胞内荧光成像中受到较大局限。金属增强荧光效应(Metal-enh... 详细信息

金纳米颗粒因其具有独特的物理化学及光学性质,在生物影像、疾病诊断治疗等领域表现出极大的应用前景,但因小尺寸纳米金颗粒(成像中受到较大局限。金属增强荧光效应(Metal-enhancedfluorescence effect)通过调控金纳米颗粒与荧光团间距离,能显著增强体系荧光强度。

关键词：金属荧光增强纳米金二氧化硅近场光学成像

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基于半导体型碳纳米管的等离激元特性研究

基于半导体型碳纳米管的等离激元特性研究

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作者：田晓玲燕山大学

学位级别：硕士

表面等离激元是自由电子和电磁波耦合产生的一种玻色行为准粒子。表面等离激元在微纳米尺度上具有局域电场增强和突破光波衍射极限的特性,一经发现便受到广泛关注。贵金属作为传统表面等离激元的载体,由于其高损耗、低限域和载流子不可... 详细信息

表面等离激元是自由电子和电磁波耦合产生的一种玻色行为准粒子。表面等离激元在微纳米尺度上具有局域电场增强和突破光波衍射极限的特性,一经发现便受到广泛关注。贵金属作为传统表面等离激元的载体,由于其高损耗、低限域和载流子不可调谐的缺点,在应用方面受到很大限制。碳纳米管天然的一维属性及其电子独特的弹道输运方式,使碳纳米管等离激元具有强空间限域和低损耗的优良特性。半导体碳纳米管除具有碳纳米管的性质外,它的载流子浓度还可被调控。本论文基于拉曼光谱表征和近场光学扫描成像技术,对半导体型碳纳米管表面等离激元的光学性质进行研究。本文通过化学掺杂的方式,实现了半导体型碳纳米管中表面等离激元的从无到有。利用拉曼光谱判定其掺杂类型及表面等离激元产生机理,采用中红外近场光学成像技术,系统研究了基于半导体碳纳米管的等离激元特性。结果表明,硝酸掺杂产生空穴注入,一方面激发了半导体碳纳米管中等离激元振荡,另一方面实现了对等离激元光学性质的调控。总之,我们在纳米级分辨率上实现了半导体型碳纳米管等离激元的实空间成像,并对其品质因子、空间限域、色散行为进行了系统研究。发现纳米管中等离激元具有低损耗、强空间限域的优良性质。这为纳米尺度上的光子调控和已达到尺寸极限的半导体集成器件带来新的曙光。

关键词：表面等离激元半导体型碳纳米管近场光学成像化学掺杂

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光学编码成像的信号探测及图像处理研究

光学编码成像的信号探测及图像处理研究

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作者：崔国才华中科技大学

学位级别：硕士

阿达玛变换技术是一种类似于傅立叶变换的多通道光学调制技术,它采用以阿达玛矩阵为基础的二元正交变换,具有多通道和高输入量的优点。阿达玛变换多通道成像技术,给分析仪器带来了高信噪比、单检测器多通道同时检测(成像)能力等优点。... 详细信息

阿达玛变换技术是一种类似于傅立叶变换的多通道光学调制技术,它采用以阿达玛矩阵为基础的二元正交变换,具有多通道和高输入量的优点。阿达玛变换多通道成像技术,给分析仪器带来了高信噪比、单检测器多通道同时检测(成像)能力等优点。非探针近场光学扫描显微镜就是以阿达玛变换成像理论为基础,实现对非辐射场的编码探测。围绕这一编码探测原理,本论文阐述了编码探测的基本理论,讨论了编码探测的数学模型。从实际应用的角度上,确定了循环S-矩阵在本编码探测中的可行性。根据编码探测的原理,建立了针对此编码探测方法的实验系统。此实验系统中主要包括光学照明、编码板设计与制造、编码板的编码驱动以及信号采集。在软件系统方面,本论文通过对快速阿达玛变换和π变换的研究,编制了快速解码软件。考虑到在编码探测过程中引入的噪声,并且针对非探针近场光学扫描显微镜的应用,编制了进行图像预处理的软件系统。该系统主要实现了图像的插值放大、空间域平均去噪、频率域低通滤波、中值滤波、梯度锐化、拉普拉斯锐化、高通滤波、灰度变换增强和直方图修正增强、图像边缘检测和轮廓提取,最后实现了图像文件的BMP 格式存储。

关键词：阿达玛变换多通道技术近场光学成像编码探测图像处理

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