基于探针外差干涉的纳米光场相位测量研究

本项目研究中利用近场光学互易定理解释SNOM系统测量机理和响应特性，得到了在微扰近似条件下圆偏振正交基展开的互易定理形式。建立了探针与纳米光场相互作用模型，引入系统点扩散函数的概念，根据互易定理进行了模拟和解释了探针的卷积效应。建立了外差干涉孔径型SNOM相位/振幅测量系统。系统可精确地调整入射光的入射角、偏振态、激发模式等参数；收集光路具备高信噪比，高抗干扰能力。实现了纳米光场可见光波段相位/振幅Mapping测量。提出了新的实时相位误差补差方法，利用共光路和共模抑制的原理建立了具有实时相位误差补偿功能的相位测量系统，减小了漂移影响，提高了测量精度。对等离激元光学器件、光栅、超颖表面等样品进行了相位和振幅的Mapping测量并获得了很好的相位/振幅分布实验测量结果。根据相位测量数据对等离激元光学器件的功能和纳米光场传播特性进行了分析。本项目对于纳米光场相位分布的实验测量和分析研究为光与物质相互作用的探索提供了切入点，为等离激元光学中相位调控提供了理论依据。发表SCI收录的学术论文11篇，其他学术论文4篇，申请国家发明专利3项。预期研究目标和技术指标已全部实现。