专利名称:一种超衍射材料光传输特性的测试分析方法
技术领域:
本发明涉及一 种测试超衍射材料光传输特性的方法,具体原理是利用激发光栅产生不同衍射频率通过待测超衍射材料,然后利用检测光栅观察不同空间频率的透射光强或者干涉条纹对比度,确定超衍射材料的光传输特性。
背景技术:
由于衍射效应的存在,物象上超衍射极限的高频空间信息以倏逝波的形式存在,被局域在物体表面,所以传统光学仪器的分辨率受到瑞利衍射极限的限制。利用超衍射材料有效的将高频倏逝信息耦合至远场参与成像已经引起了人们的广泛关注。单层金属膜层作为超衍射材料实现了紫外波段的超衍射光刻成像(Fang N, Lee H,Sun C,Zhang X.Sub-diffraction-1imited optical imaging with a sliver superlens.Science.2005,308 (5721):534-537);金属-电解质多层曲面复合结构组成的“far-f ieldhyperlens”超衍射结构材料同样可以将表面超衍射极限的空间信息传播至远场实现成像(Jacob Z, Alekseyev LV, Narimanov E.0ptical hyperlens:Far-field imaging beyondthe diffraction limit.0pt.Express.2006,14(18):8247-8256)。多数研究都是基于固定衍射材料的光学传输特性实现超衍射成像功能,但对于不同超衍射材料光学传输特性的功能测试研究较少,一般都需要利用超衍射材料成像并进行后处理,不具有实时性,而且工艺手段复杂,成本昂贵等,不利于系统集成。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供了一种测试超衍射材料光传输特性的方法。该方法不仅简化了工艺手段,更增加了设计灵活性、实时性,具有很强的实用价值。为达成所述目的,本发明提供一种超衍射材料光传输特性的测试分析方法,所述测试分析的步骤包括:步骤S1:利用激发光栅和检测光栅组成测试光路;步骤S2:将光源入射光经偏振片调整为电场方向与激发光栅方向垂直的线偏振模式照射到激发光栅,使激发光栅产生多级次的携带空间频率的衍射波并通过旋转待测超衍射材料样品,得到激发光栅产生的不同空间频率衍射波的传输特性,其中转动角度与产生的衍射空间频率kx满足:
权利要求
1.一种超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于测试分析的步骤包括: 步骤S1:利用激发光栅和检测光栅组成测试光路; 步骤S2:将光源入射光经偏振片调整为电场方向与激发光栅方向垂直的线偏振模式照射到激发光栅,使激发光栅产生多级次的携带空间频率的衍射波并通过旋转待测超衍射材料样品,得到激发光栅产生的不同空间频率衍射波的传输特性,其中转动角度与产生的空间衍射频率kx满足:
2.根据权利要求1所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,所述的入射光选择单色平面波,经过偏振片调整为电场方向与激发光栅方向垂直的线偏振模式照射到激发光栅,然后通过待测超衍射材料样品,最后利用物镜对经过检测光栅产生的干涉条纹观测。
3.根据权利要求1所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,激发光栅与检测光栅都是一维光栅,激发光栅与检测光栅排布方向一致。
4.根据权利要求1所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,待测超衍射材料样品为具有倏逝波超衍射传输特性的结构材料,包括但不限于金属-介质多层膜结构。
5.根据权利要求1、3、4任一项所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,通过旋转待测超衍射材料样品,测试空间频率范围为:
6.根据利要求1、3、4任一项所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,对于不同的空间频率衍射波,通过待测超衍射材料样品后,与检测光栅差频形成的干涉条纹周期满足:
7.根据权利要求1、3、4任一项所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,通过旋转待测超衍射材料样品,观测不同空间衍射频率下的干涉条纹对比度,确定待测超衍射材料样品的超衍射光传输能力。
8.根据权利要求1所述的超衍射材料光传输特性的测试分析方法,其特征在于,光学传输特性的测试手段包括但不限于干涉条纹的对比度,或透射光强。
全文摘要
本发明公开了一种超衍射材料光传输特性的测试分析方法,利用测试激发光栅、待测超衍射材料样品和检测光栅实现测试分析,其特点是光源从激发光栅侧入射,产生多级携带高空间频率的衍射波,然后通过待测超衍射材料样品,样品的透射波与检测光栅差频形成携带待测样品传输特性的干涉条纹。并可以通过旋转待测样品测试不同空间频率衍射波的透射光强或者干涉条纹对比度,以确定待测超衍射材料样品的光传输特性。本发明方法结构简洁,设计灵活,且测试方法便捷,实时性强。
文档编号G01N21/17GK103149153SQ201310035988
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者罗先刚, 王长涛, 赵泽宇, 王彦钦, 陶兴, 黄成 , 蒲明薄, 杨欢, 刘利芹, 杨磊磊 申请人:中国科学院光电技术研究所