突破光学衍射极限



《突破光学衍射极限》由会员分享,可在线阅读,更多相关《突破光学衍射极限(11页珍藏版)》请在文档大全上搜索。
1、突破光学衍射极限突破光学衍射极限激光遥感与光电检测实验室激光遥感与光电检测实验室 张张智宇智宇1、从不同角度解释光学分辨率受限k0kzkxkzkx1、从不同角度解释光学分辨率受限 PSF:对于常见的线性空不变光学系统来说对于常见的线性空不变光学系统来说物通过衍射受限系统后的物通过衍射受限系统后的像分布是理想像像分布是理想像和点扩散函数的卷积和点扩散函数的卷积。 在衍射受限系统中点扩散函数与光瞳的关系在衍射受限系统中点扩散函数与光瞳的关系 为:为: 即脉冲响应由点变为了艾里斑,故分辨率受限即脉冲响应由点变为了艾里斑,故分辨率受限ydxdyyyxxxjMyyxxhiiii)()(2exp),(00
2、00),(00yyxxMii理想条件下透镜的点理想条件下透镜的点扩散扩散函数为函数为 :ydxdyyyxxxjydxdPdKyyxxhiiiiiii2exp,0022002、突破光学衍射极限的方法2、突破光学衍射极限的方法kzkxkzkx2、突破光学衍射极限的方法为了实现这一想法,需要寻找一种各向异性且电导率(磁导为了实现这一想法,需要寻找一种各向异性且电导率(磁导率)为负值的介质。这就是所谓的率)为负值的介质。这就是所谓的“完美透镜完美透镜”理论。本来理论。本来在介质中衰减的高频分量得到了放大,不过相应地本来正常在介质中衰减的高频分量得到了放大,不过相应地本来正常传输的频率能量将会衰减。传输
3、的频率能量将会衰减。在此基础上还出现了在出射面叠加调制光栅,将高频分量调在此基础上还出现了在出射面叠加调制光栅,将高频分量调制成低频信号传输,并在像方对其进行还原。制成低频信号传输,并在像方对其进行还原。2、突破光学衍射极限的方法2、直接在距离物体极近(小于、直接在距离物体极近(小于1个波长)的距离使用光学探个波长)的距离使用光学探针来接收倏逝波。即所谓的针来接收倏逝波。即所谓的“近场超分辨率近场超分辨率”。典型的应用有近场光学显微镜(NOM),其可以大致分为可粗分为两大类型:扫描近场光学显微镜(SNOM)和光子扫描隧道显微镜(PSTM)。2、突破光学衍射极限的方法PSF:如果能使光学系统的点