研究人员开发出一种新型显微镜技术，可以获取渐逝波图像
- 2021/4/21 14:39:40 18614
- 来源：仪表网
显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里，人们第一次看到了数以百计的"新的"微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内方便就看见部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。
4月19日，以色列海法，Technion-Israel Institute of Technology的研究人员演示了一种使用非线性波混合技术来获取渐逝波图像的方法。所述显微镜方法使研究人员能够完全重构渐逝波的电磁场，并执行实时监控的波图案的变化。
非线性混波将两个或多个光束结合在一起，其中包括一个非常强的光束，以产生另一种不同颜色的新电磁波。这种现象通常发生在半导体、电介质和金属中。Technion的研究人员将宽而强的脉冲光束与waves逝波在整个表面上混合，产生了新的光波，随后可以通过常规手段对其进行检测。
渐逝波是光子集成电路的副产品，它以类似于电子电路的方式使用导光波。导波不会辐射到其宿主结构的外部，但是会在空中留下快速衰减的特征。该功能称为渐逝波。
由于它们的能量仍然束缚在表面上，因此无法使用标准的显微镜方法检测到van逝波。特殊方法可以通过使用一根小针头靠近表面并散布其附近的电磁功率来检测这些波，或者通过在表面上发射电子并表征其后续光谱来检测这些波。
尽管这两种技术能够提供高空间分辨率，但它们依赖于复杂的基础结构。它们还有很长的采集时间，无法实时导波。
Frischwasser说：“我意识到它也可以以其他方式工作-这种模式下的信息可以非线性耦合出来。我从未想过这种新的显微镜方案可以为近场科学开辟新的，迄今为止是无法实现的机会。”
“除了散装材料之外，两种材料之间的任何界面自然都会发生非线性波混，这使其成为纳米光子学的理想平台-纳米光子学经常在界面处处理光，”该项目的负责人，Andrew和Erna Viterbi电机工程学院的教授Guy Guy Bartal说： “在一定的空间限制之下，信息仍然绑定在表面上，任何相机都无法看到。我们的技术将这些信息“释放”到可以被检测到的辐射中，即使使用商用相机也是如此！”
该方法是非线性近场光学显微镜(NNOM)，仅需要功能强大的商用激光源以及标准的光学组件和检测器。
“在测试该方法时，研究人员发现他们能够提取出惊人数量的信息。通过改变高强度脉冲的极化，我们可以看到不同的形状，”巴塔尔说：“然后我们发现，我们不仅在测量the逝波，还可以选择从中提取哪些信息。”
该团队成功地分离并可视化了van逝波“旋转”中存储的信息，即界面上电场的顺时针和逆时针旋转。
团队成员Kobi Cohen说：“当您在自由空间中处理光学信息时，一切都会变得容易得多。我们可以看到表面波的空间频率含量，而不仅仅是真实空间的形状，并且通过重构算法，我们也设法提取了它们的相位。从这里开始，通向全场重建的道路很清晰。”
Shai Tsesses说：“我们想证明这种新的显微镜方案可以实际应用。由于有时您需要确保确切的渐逝模式，例如在光学陷波和操纵实验中，或者在纳米光子平台中尝试光学寻址量子发射器时。”
Frischwasser说：“我们甚至还没有开始探索该方案及其应用的局限性。这很可能会帮助我们开发出更好的光子电路验证方法。我们对未来感到非常兴奋，并希望世界各地的许多团体能够加入我们的行列。”
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