Microsphere-based cantilevers for polarization-resolved and femtosecond SNOM
Microsphere-based cantilevers for polarization-resolved and femtosecond SNOM
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用于偏振分辨和飞秒 SNOM 的微球悬臂梁
DOI：
10.1007/s00340-016-6359-2
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
C. A. González Mora · M. Hartelt · D. Bayer · M. Aeschlimann · E. A. Ilin ·E. Oesterschulze
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
C. A. González Mora · M. Hartelt · D. Bayer · M. Aeschlimann · E. A. Ilin ·E. Oesterschulze
我们提出了一种用于近场光学成像和飞秒光谱应用的集成Mie散射介电二氧化硅微球(MSDM)的悬臂梁近场探测器。与最先进的透射式近场探头相比，MSDM揭示了从远场显微镜配置中已知的几乎统一的透射率。为了正确处理，微球被集成在由原子力显微镜悬臂支撑的传统金字塔孔尖端的顶端。事实证明，即使在接触模式下操作，它在扫描过程中也是机械坚固的。球面对称性一方面提供了与样品的明确的机械接触点，而与样品表面的倾角无关。另一方面，器件的对称性保持了光的偏振，这证明对于研究等离子体纳米结构的偏振相关行为是有用的。高透射率和低色散相结合，使得飞秒时间尺度上的光谱研究具有中等的横向分辨率。对BBO晶体的二阶自相关实验表明，其时间分辨率远低于空间分辨率。
We present a cantilever-based near-field probe with integrated Mie scattering dielectric SiO2microsphere (MSDM) for near-field optical imaging as well as femtosecond spectroscopy applications. In contrast to the state-of-the-art transmissive near-field probes, the MSDM reveals a transmission of almost unity known from far-field microscopy configuration. For proper handling, the microsphere is integrated at the apex of a conventional pyramidal aperture tip carried by an atomic force microscopy cantilever. It proved to be mechanically robust during the scanning process even if operating it in the contact mode. The spherical symmetry provides on the one hand a well-defined mechanical contact point with the sample irrespective of its inclination angle to the sample surface. On the other hand, the symmetry of the device preserves the polarization of light proving to be useful for the investigation of the polarization dependent behavior of plasmonic nanostructures. The high transmission combined with low dispersion renders spectroscopic investigations on the femtosecond timescale with a moderate lateral resolution. Second order autocorrelation experiments on a BBO crystal reveals a time resolution well belowspatial resolution.
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