信阳师范学院,物理电子信息工程学院,信阳,464000
采用二维时域有限差分法(2D-FDTD method)研究了线偏振的高斯光束透过固体浸没透镜(SIL)的近场矢量光场分布特性.分析模拟结果表明,SIL底面的出射光场发生了退极化,产生了与入射光偏振方向垂直的退极化分量;退极化分量的存在使出射总光场的光斑得到一定程度的"加宽";与入射光偏振方向相同的分量场的光斑均小于总场的光斑,且SIL的折射率越大,两者的差别也越大.
固体浸没透镜 近场光场 时域有限差分法 偏振光 隐失场
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 西北大学光子学与光子技术研究所,西安,710069
4 西安交通大学电子科学与技术系,西安,710049
采用固体浸没透镜的光存储方法是提高光存储密度的比较实用的近场光存储方法,而严格控制SIL下底面与光存储介质之间的亚波长级距离是此光存储系统正常工作的前提.本文采用电容法测量SIL的飞行高度,采用弹性悬臂将SIL加载在转盘表面上,转盘以不同速度转动时SIL将悬浮在不同的高度.计算机首先采集到SIL的飞行高度信息,再与设定的飞行高度作比较,根据比较结果调整转盘转速,从而达到调整SIL飞行高度的目的.采用此方法,可以动态地将SIL的下底面控制在距高速转动的转盘表面上150～600 nm范围内的一定高度上.
固体浸没透镜(SIL) 气浮 飞行高度 近场光存储 Solid immersion lens （SIL） Slipstream Flying height Near-field optical data storage
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 西北大学光子学与光子技术研究所,西安,710069
4 河南大学物理与信息光电子学院,河南开封,475001
5 西安交通大学电子科学与技术系,西安,710049
近场扫描光学显微术中,近场距离的检测和控制是需要解决的核心技术之一.本文研究了基于DDS驱动的压电传感器,在一个压电陶瓷片上,电极被分成相同的两部分,分别用于振动驱动和振幅检测.近场扫描的光纤探针固定于此压电陶瓷片上.振动驱动信号采用DDS,在样品的远场时,可以通过频率扫描得到误差在0.006 Hz以内的压电陶瓷片谐振频率驱动信号,而当光纤探针处于样品的近场距离之内时,压电陶瓷片的谐振频率偏离驱动信号频率,振幅明显减小,从而检测出近场距离.高精度振动驱动源DDS和高灵敏度压电传感器的采用提高了检测灵敏度和工作稳定性.
直接数字合成(DDS) 近场扫描光学显微镜 压电传感器 近场距离 Direct digital synthesis （DDS） Near-field scanning optical microscope （NSOM） Pizeo sensor Near-field distance
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 西安邮电学院电子与信息工程系,西安,710061
3 河南大学物理与信息光电子学院,开封,475001
4 中国科学院西安光学精密机械研究??瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
在固体浸没透镜近场光存储中,光的偏振对近场光场分布具有很大的影响.采用三维时域有限差分法,对聚焦线偏振高斯光束通过固体浸没透镜后焦平面上各分量场分布及距离焦平面不同位置光斑图样进行了模拟.结果表明在焦平面上及距离焦平面较近的近场区域,出射光场在与入射光偏振垂直方向出现显著的场增强现象,从而使光斑图样呈近似椭圆分布;而在距焦平面较远的远场区域光斑图样趋向圆形对称分布.
时域有限差分法 固体浸没透镜 近场 高斯光束 偏振 Finite-difference time-domain method Solid immersion lens Near field Gauss beam Polarization
1 河南大学,物理与信息光电子学院,河南,开封,475001
2 中科院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,陕西,西安,710068
本系统用波长为405 nm的超亮度蓝色发光二极管作为光学显微镜的照明光源,结合CCD图像传感技术和图像采集技术,实现了对显微图像的实时观察和存取的计算机化.观察到的DVD盘片的清晰显微图像表明,其光学分辨率优于400 nm.运用自编的图像分析软件对采集到的CD-RW光盘图像进行分析和标定,测定其道间距为1.6 μm.因此,本系统在显微观测领域,特别是对观测和分析接近普通光学显微镜分辨极限尺寸的微结构,有重要的实用价值.
光学显微镜 CCD图像传感器 蓝色发光二极管 分辨率 显微测量 optical microscope CCD image sensor blue LED resolution micro-survey
1 中国科学院,西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点试验室,西安,710068
2 河南大学,物理与信息光电子学院,开封,475001
3 西北大学,化学系,西安,710069
利用旋涂法制备了三甲川菁染料掺杂高分子薄膜,室温下采用波长为532nm、数值孔径为0.65聚焦物镜的绿光存储装置研究了该染料薄膜的光存储特性.结果表明,三甲川菁染料薄膜在420nm～590nm区域内有两个吸收峰,可作为与532nm绿光半导体激光器相匹配的光存储材料.在激光功率为15mW、刻录速度1m/s的条件下,得到了记录线宽约600nm、反射率对比度为21%的结果.
三甲川菁 高分子薄膜 绿光 光存储
1 河南大学物理与信息光电子学院,河南开封,475001
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
3 西安交通大学电子科学与技术系,西安710049
采用二维时域有限差分(2D-FDTD)方法研究了高斯光束通过固体浸没透镜(SIL)的光场分布特性.模拟结果表明,SIL的折射率越大,底面出射的光斑越小,但随离底面距离的增大光束很快展宽;当只有入射角大于全反射临界角、具有高空间频率的部分高斯光束聚焦到SIL底面金属膜中心的微孔时,针对不同直径的微孔,模拟了出射光场的分布,发现微孔直径在某一特定值时,出射光斑半径在距SIL底面近半个波长范围内无明显改变,该结果为增大SIL和存储介质间距的方案提供了理论依据.
时域有限差分法 固体浸没透镜 近场光场 隐失场
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学技术国家重点实验室,西安,710068
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 河南大学物理与信息光电子学院,开封,475001
4 西安交通大学电子科学与技术系,西安,710049
在光存储技术中,采用短激光波长激光器和大数值孔径物镜是提高光存储密度的两种有效途径.本文采用532 nm波长激光, 0.65数值孔径物镜,建立了绿光存储实验装置.并采用该实验装置在CD-RW相变光盘上进行了存储实验研究,实现了线宽约为500 nm的实验结果.
光存储 离焦检测 自动聚焦
