通过不同光学纳米结构在结构化光束下突破衍射极限的超分辨率技术

《Scientific Reports》：Superresolution technique beyond the diffraction limit under a structured beam via different optical nanostructures

　　

摘要

为了克服衍射极限并实现超分辨技术，固体浸没透镜是数据存储和纳光子学应用中的关键光学元件。最近的演示表明，不同的纳米结构（如椭圆固体浸没透镜）是如何在结构化高斯光束存在的情况下被用于提高分辨率的不同领域的。通过应用扭曲光束，如角动量光束（拉盖尔 - 高斯）和空间高阶高斯光束（厄米 - 高斯），我们可以获得锐利的近场焦点图案，特别是在毫米尺度下，对于超出衍射极限的成像，这比传统的固体浸没透镜结构要好得多。我们的计算结果显示了显著的性能，即在特定厄米 - 高斯模式照明下，高折射率纳米透镜结构在分辨率改进方面表现出色。通过数值模拟，容差已得到确认，通过光束尺寸的微小变化和对几何结构的修改，使模型能够兼容制造误差。这种窄带宽强度分布可用于更高分辨率地扫描样本，特别是在量子技术领域。