Преодоление дифракционного предела в оптике

рэлеевский критерий разрешения оптических приборов. Он заключается в том, что минимальный размер различимого объекта несколько меньше длины волны используемого света и принципиально ограничен дифракцией излучения. Однако в последнее время появилась и вызывает все больший интерес возможность изучения и формирования оптическими методами различных структур нанометровых размеров, которые во много раз меньше длины световой волны λ

металлическое покрытие; 3 – проходящее через зонд излучение; 4 – выходная апертура зонда, d << λ; 5 – поверхность исследуемого образца; 6 – расстояние между исследуемой поверхностью и апертурой зонда, h << λ. Штрихами очерчена область ближнепольного контакта

схемы и
функциональным назначением зонда.
В зависимости от наличия или
отсутствия диафрагмы на конце
зонда их можно разбить на
две основные группы:
апертурные и безапертурные

от условий освещения или в более общем случае – от наблюдения образца, структуры его поверхности и микрогеометрии зонда. Известно, что функция импульсного отклика дифракционно-ограниченной оптической системы описывается распределением Эри. Полуширина главного максимума распределения соответствует разрешению по Рэлею: ∆x = 0,61λ/sinϕ, где ϕ – апертурный угол. В пределе при ϕ -> π /2 ∆x-> ∆xmin = 0,61λ. При прохождении света через малую диафрагму из-за рассеяния и геометрических ограничений происходит искажение и расширение ∆f спектра переносимых пространственных частот, которое также описывается распределением Эри ∆f = 0,61/a. В результате при a -> 0 волновое поле непосредственно за диафрагмой содержит сколь угодно большие пространственные частоты и как следствие этого ∆xmin -> 0.

играет первостепенную роль, относятся гетероструктуры с квантово-размерными свойствами. В них с помощью БСОМ удается не только локализовать отдельные центры люминесценции, что само по себе представляет значительный интерес, но и разделить их спектры. Такие исследования дают ценную информацию как о структурных особенностях системы, в том числе о шероховатости (на атомном уровне) границ раздела, так и о механизме диффузии и распада квазичастиц типа экситонов.
Ближнепольная микроскопия представляет большой интерес для различных биологических исследований.
БСОМ способен регистрировать единичные молекулы флуорофоров. При этом многократное сканирование поверхности позволяет следить за динамикой процессов, связанных с изменением положения молекул, их ориентацией, прочностью связи с окружающей матрицей и т.д., в том числе при импульсном облучении с нано- и пикосекундным разрешением во времени.