Transmission function properties for multi-layered structures: Application to super-resolution
我们讨论了一般多层结构的k空间中的传输函数的性质。特别是，我们分析表明，透射率大于一个在倏逝光谱（放大的倏逝模式）可以直接链接到由结构支持的导模。此外，我们表明，在传播光谱中的传输函数的相位的斜率是成反比的结构的能力，以补偿传播模式的衍射。我们应用这些研究结果来讨论几个例子，其中超分辨率是由于同时可用性的放大的消逝模式和衍射补偿的传播模式。
2009-08-10 physics.optics
Label-free chip-based evanescent light scattering super-resolution and superior-contrast optical microscopy (cELS)
本文提出芯片式倏逝光散射 (cELS) 显微技术，利用多模波导近场照明抑制散斑噪声，结合多臂波导与强度波动算法实现各向同性超分辨，在无标记条件下获得2倍分辨率提升与最高10倍对比度增强，并具备小型化与大视场高通量成像潜力。
2022-02-24 physics.optics
Increase of resolution by use of microspheres related to complex Snell's law and phase contrast interferometer
通过使用微球提高分辨率与使用倏逝波有关，满足复斯涅耳定律，其中入射角和折射角的三角函数是与入射角和折射角有关的复三角函数，而折射率是实数。除了传播波满足普通的斯涅尔定律外，还得到了倏逝波。利用微球与干涉仪相结合的光学系统，实现了半透明生物组织等相位物体的高分辨率测量。
2016-07-10 physics.optics
Shaping an evanescent focus of light for high spatial resolution optogenetic activations in live cells
提出利用DMD在高数值孔径物镜中创建并移动聚焦倏逝斑的方法，实现亚微米横向尺寸和约100 nm轴向深度的三维光限制，显著提升了活细胞CRY2-CIBN光遗传学系统的空间激活分辨率。
2024-04-23 physics.bio-ph physics.optics
Resolution of objects within subwavelength range by using the near field of a dipole
本文分析了点偶极子近场照明下孔径的远场分辨率，发现减小源与孔径距离可将倏逝波转化为传播波从而提高分辨率，无需复杂的近场扫描技术即可分辨相近物体。
2012-06-08 physics.optics
Broadband superresolving lens with high transparency for propagating and evanescent waves in the visible range
对基于Ag/GaP多层膜构成的一维金属介质光子晶体的超分辨透镜进行了理论分析。该透镜包含总共10个光学集肤深度的Ag，但对于在500-650 nm的超分辨波长范围内传播的波保持约50%的法向入射透射率。单个Ag层为22 nm厚，并且可以在常规沉积系统中容易地制造。通过与没有涂层的周期性和对称结构的比较，说明了减反射涂层对倏逝波和传播波传输的重要性。此外，传播波的反射在超分辨波长带上减少到~5%，从而减少了物体和透镜之间的干涉。
2006-11-16 physics.optics
Near-field examination of perovskite-based superlenses and superlens-enhanced probe-object coupling
负折射率材料的平板用作具有亚衍射极限成像分辨率的超透镜，因为传播波被聚焦，并且此外，倏逝波在像平面中被重建。在这里，我们展示了一个超透镜的电倏逝场与低损耗使用钙钛矿在中红外制度。近场显微镜与可调谐自由电子激光的结合使我们能够精确地解决极化激元模式，这对超分辨率成像至关重要。我们从光谱上研究了这种透镜像面周围倏逝波的横向和纵向分布，并在超透镜波长处获得了λ/14的成像分辨率。有趣的是，在一定的距离之间的探针和样品表面，我们观察到这些倏逝场的最大值。与数值模拟的比较表明，这个最大值源于探头和物体之间的耦合增强，这可能适用于多功能电路，红外光谱和热传感器。
2011-03-25 physics.optics
Green's function for metamaterial superlens: Evanescent wave in the image
提出了一种新的计算隐失波、隐失波细分和辐射波的方法，该方法通过分离超材料超透镜像的全局场来获得。该方法是基于格林函数的，可以应用于其他线性系统。该研究有助于我们直接研究倏逝波对超材料超透镜的影响，并为设计新的超材料超透镜提供了新的思路。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Amplifying Evanescent Waves by Dispersion-induced Plasmons: Defying the Materials Limitation of Superlens
突破衍射极限一直是一个吸引人的话题，因为几乎所有领域都迫切需要更好的成像分辨率。作为一种有效的解决方案，基于等离子体效应的超透镜可以共振放大倏逝波，实现亚波长分辨率。然而，在其有限的选择范围内，天然等离子体材料通常具有高损耗，并且仅可从红外到可见波长获得。在这项工作中，我们已经从理论和实验上证明，任意的材料，甚至空气，可以用来增强倏逝波，并建立低损耗的超透镜在所需的频率。其工作机制在于有界波导结构中色散诱导的有效等离子体激元。在此基础上，我们构建了双曲型超材料，并通过定向传播和分辨率为0.087波长的成像实验验证了其在微波范围内的有效性。我们还证明了成像潜力可以扩展到太赫兹和红外波段。该方法突破了传统等离子体透镜的限制，为微波到红外波段的超分辨成像带来了新的可能性。
2020-04-27 physics.optics physics.plasm-ph
Nano-jet Related to Bessel Beams and to Super-Resolutions in Micro-sphere Optical Experiments
将微球光学实验中的纳米喷流现象与无衍射贝塞尔光束联系起来，分析了这种现象。通过插入一个圆形孔径的半径，这是在亚波长的EM腰部的顺序，并发送到共焦显微镜的透射光，由不同的贝塞尔光束的EM波动被避免。在这个恒定的电磁场上叠加了倏逝波。虽然这种效应提高了成像过程的光学深度，但从由倏逝波调制的EM场获得了对象精细结构。介绍了微球光学系统与干涉仪相结合进行相衬测量的方法。
2017-06-13 physics.optics
Coupling of evanescent waves into propagation channels within two-dimensional random waveguides
倏逝波向传播波的转换是实现某些超分辨成像方法的关键机制。利用递归格林函数和散射矩阵理论，详细研究了倏逝波在随机介质中的传输，定量分析了倏逝信道与传播信道的耦合。通过数值计算，我们发现入射倏逝波信道的透射率由散射矩阵的本征值和随机介质中与相应信道的耦合强度共同决定，而随机介质的无序强度对这两者都有影响。
2017-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lorentz-boosted evanescent waves
极化、自旋和螺旋度是电磁波的重要性质。一般认为螺旋度在洛伦兹变换下是不变的。对于平面波和它们的局域叠加，确实如此。然而，对于倏逝波，情况并非如此，倏逝波仅在半空间中定义良好，并且以复波矢量为特征。在这里，我们描述了倏逝电磁波的变换和它们的偏振/自旋/螺旋性质下的洛伦兹提升沿三个空间方向。
2018-04-08 physics.optics
Analog Optical Implementation of Spatial High Pass Filtering Using Evanescent Waves
介绍了基于光在两种介质界面的全内反射（1D）和多层膜的布拉格反射（2D）的光学偏振不敏感高通滤波器。在我们的设计中，阻带中的波矢量耦合到倏逝波，而不是窄带谐振模式的零。这为边缘检测应用提供了显著的分辨率增强。基于平面波展开进行了严格的分析，并通过全波数值模拟进行了验证。同样对于多层结构的情况，使用优化算法来调谐层的厚度以表示理想高通滤波器的更好近似。所设计的高通滤波器的输入字段配置文件的边缘检测的应用程序被证明为1D和2D操作。所提出的设备是紧凑的，没有傅立叶透镜是必需的，因为运营商是直接实现在空间傅立叶域。
2019-11-23 physics.optics
Super-resolution imaging using spatial Fourier transform infrared spectroscopy
大多数成像设备的空间分辨率从根本上受到衍射的限制。这种限制表现为包含在倏逝波中的高空间频率信息的损失。因此，传统的远场光学系统无法提供物体亚波长特征的信息。在这里，我们提出了一种新的方法来恢复倏逝波在远场，从而使亚波长分辨成像和空间光谱。我们的方法依赖于移动的频率和波矢量的近场分量通过散射声学声子。该过程有效地去除了空间频率截止，用于明确的远场检测。这种技术的一个简单的扩展，我们称之为空间傅里叶变换红外光谱，允许保留相位信息，使其能够执行3D亚波长成像。我们讨论了这样一个系统在中红外和太赫兹波段的实施，可能扩展到其他光谱区域。
2010-03-12 physics.optics
Energy considerations for a superlens based on metal/dielectric multilayers
我们研究了Ag/GaP多层膜超透镜的分辨率和吸收损耗。对于固定的源到像距，分辨率与透镜的位置无关，但是损失强烈地取决于透镜的放置。与倏逝波相关联的吸收损耗可以显著大于与传播波相关联的损耗，特别是当超透镜靠近源时。解释的透射率值大于单位的倏逝波澄清相对于相关的吸收损失。
2008-10-17 physics.optics
Limits for superfocusing with finite evanescent wave amplification
使用负折射率材料的完美透镜和无辐射电磁干扰都通过“放大”通常丢失的倏逝波分量来提供极端的亚波长聚焦。本文提供了可实现的聚焦光斑尺寸、可用放大率和焦距之间的关系。这可以被认为是阿贝衍射极限的一个修订版本的聚焦系统，有倏逝波放大。它在比较各种亚波长聚焦实现中实现的放大以及确定何时使用现有的近场技术（例如从孔径或狭缝的简单衍射）比尝试复杂的超聚焦更好时是有用的。
2011-12-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Super-resolution imaging via spatiotemporal frequency shifting and coherent detection
衍射极限表现为由倏逝波衰减引起的高空间频率信息的损失。因此，传统的远场光学系统无法提供物体亚波长特征的信息。在这里，我们提出了一种新的方法来恢复倏逝波在远场，从而使亚波长分辨成像和空间光谱。我们的方法依赖于移动的频率和波矢量的近场分量通过散射声学声子。该过程有效地去除了空间频率截止，用于明确的远场检测。这种技术可以适用于数字全息术，使之有可能执行相敏亚波长成像。我们讨论了这样一个系统在中红外和太赫兹波段的实施，可能扩展到其他光谱区域。
2012-01-21 physics.optics
High-subwavelength-resolution imaging of multilayered structures consisting of alternating negative-permittivty and dielectric layers with flattened transmission curves
由交替的负介电常数层和电介质层组成的多层结构被探索用于获得亚波长物体的高分辨率成像。透射曲线上具有最小|ky|（ky是横波矢量）的峰来自多层结构的导模，不能被材料损耗完全阻尼。这使得这些峰值周围的消逝波的振幅在通过成像结构传输后不合适，成像质量不佳。为了解决这个问题，适当地选择介电层的介电常数，以使这些尖锐的峰与它们的相邻峰合并。然后在透射曲线上产生宽的平坦隆起，使得大范围内的倏逝波以适当的振幅透射通过结构。此外，还发现添加适当的涂层可以消除|ky|最小的尖峰，也可以获得宽的平坦隆起。
2008-09-23 physics.optics
Near-field measurement of modal interference in optical nanofibers for sub-Angstrom radius sensitivity
亚波长尺寸的光学纳米纤维（ONF）将光限制在具有强倏逝场的模式中，该倏逝场可以捕获、探测和操纵附近的量子系统。为了测量倏逝场和传播模式，并优化ONF性能，在制造期间需要表面探针。我们展示了一种非破坏性的测量光在ONFs中的传播通过采样的本地倏逝场与微光纤。这种方法揭示了所有传播模式的行为，并且由于圆柱形波导中的模式拍长强烈依赖于半径，同时提供了对ONF半径的灵敏度。我们表明，我们测量的空间频率提供了一个地图的平均ONF半径（超过600微米的窗口）沿10毫米ONF腰部与40皮米分辨率和高信噪比。测量结果与扫描电子显微镜（SEM）一致，在SEM仪器分辨率范围内。这种快速方法不受偏振、固有双折射、机械振动、散射光的影响，并且提供了一组约束以防止测量中的系统误差
2016-10-06 physics.optics
Far-field subwavelength resolution imaging by spatial spectrum sampling
由于传统成像系统的分辨率有限，衍射极限以下的成像一直是公众关注的问题。为了克服这一限制，在空间中衰减的倏逝谐波必须参与成像过程。本文介绍了一种新颖的微波和太赫兹波段远场超分辨成像方法--空间谱采样方法。强色散和动量守恒使得欺骗表面等离子体激元（SSP）结构成为探测空间谐波的灵敏探针。这使得可以通过在远场中调谐和记录SSP来提取包括传播分量和倏逝分量的目标的空间信息。然后，亚波长分辨率是由采样的空间光谱的逆傅里叶变换构造的。采用改进的亚波长金属光栅作为欺骗等离子体结构，数值和实验验证了其远场分辨率为0.17波长，并充分讨论了其二维成像能力。成像能力和灵活性可以进一步优化SSP结构。我们相信，我们的工作机制将在微波和太赫兹波段的超分辨成像应用中具有巨大的潜力
2019-07-06 physics.optics
Superluminal Behaviors of Modified Bessel Waves
电磁波传播实验为超光速现象提供了大量的实验证据，结果表明相位时间确实描述了势垒穿越时间。基于外推相时方法和数值计算方法，我们证明了与实宗量的普通贝塞尔波相反，修正贝塞尔波的群速度是超光速的，并得到如下结果：1）群速度随传播距离的增加而增加，这与倏逝平面波的情况相似; 2）在波数较大时，群速度随波数的增加而减小，这与倏逝平面波的情况相似; 3）在波数较小时，群速度随波数的增加而增大，这与倏逝平面波的情况不同。
2006-11-10 physics.optics
Subwavelength edge detection through trapped resonances in waveguides
能够收集物体完美图像的透镜必须恢复传播波和倏逝波。然而，为了有效的信息传输，例如，在压缩感测中，通常期望仅检测波场的快速空间变化（由倏逝波携带），如由边缘或小细节产生的波场。图像处理边缘检测算法执行这样的操作，但是它们增加了成像过程的时间和复杂性。在这里，我们提出了一种新的亚波长的方法，生成的图像只有那些组件的声场等于或小于工作波长。所提出的技术将倏逝波转换为传播波，在波导中激发捕获的谐振，并且它使用周期性来衰减传播分量。这种方法实现了约一个数量级小于工作波长的分辨率，并使其能够独立地可视化沿不同方向对齐的边缘。
2015-01-10 physics.optics
Subwavelength terahertz imaging via virtual superlensing in the radiating near field
针对低频太赫兹亚波长成像需贴近物体且探针扰动近场的问题，提出通过选择性放大倏逝波实现虚拟超透镜重建，在0.18–1.5 THz下达到λ/7分辨率。
2022-11-21 physics.optics
High-throughput Super-Resolution Imaging Chip based on Miniaturized Full-frequency Encoded-illumination
本文提出一种基于小型化全频编码照明芯片的超分辨成像方法，利用空间频移效应和编码LED阵列实现333 nm分辨率、约1 mm²大视场的高通量无标记成像，成本低且兼容常规倒置显微镜。
2025-07-22 physics.optics
Combined evanescent-wave excitation and supercritical-angle fluorescence detection improves optical sectioning
倏逝波显微镜实现子衍射轴向切片限制荧光激发到一个薄层靠近细胞/基板界面。然而，这种光片到底有多薄，往往是未知的。特别是在流行的物镜型全内反射荧光显微镜（TIRFM）配置大偏离预期的指数衰减的倏逝波的强度已被报道。例如，非渐逝的激发光减弱了光学切片效果，降低了对比度，并使得TIRFM图像的量化不确定。在这里，我们使用方位角和极角光束扫描，暗场散射成像和原子力显微镜的组合，以确定这种不需要的背景荧光激发的来源。我们确定的杂散光源自显微镜的光学和物镜本身作为背景的主要来源，由于在反射界面和样品中的折射率边界处的倏逝波散射的微小贡献。除了激发光中的渐逝，从荧光团发射的光也可以显示可观察到的渐逝效应。只有位于盖玻片附近的荧光团才能将其近场辐射耦合成在超临界角度可检测的传播波。我们表明，选择性地检测这种超临界角荧光（SAF）通过高数值孔径物镜有效地拒绝从更深的样品区域的荧光，并提高光学切片。这里提出的显微镜方案合并了TIRF激发和SAF检测的好处，并提供了条件的定量宽场成像的荧光团动力学在或附近的质膜。
2013-02-06 physics.bio-ph physics.optics
Superluminal Behaviors of Electromagnetic Near-fields
超光速现象在电磁波传播的许多实验中都有报道，其中倏逝波的超光速行为是最有趣的现象，具有重要的物理意义。考虑到倏逝波与电磁源的近区场有关，基于第一性原理，研究了近区电磁场的群速度，证明了它们可以是超光速的，这为倏逝波的超光速性质提供了一个启发性的解释。
2006-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Subfemtonewton Force Spectroscopy at the Thermal Limit in Liquids
我们证明了热限制力光谱使用的探针形成的电介质微球光学捕获在水中附近的电介质表面。我们在100 s内实现了低于1 fN的力分辨率，对应于探头的2 μ rms位移。我们的测量结合了校准的倏逝波粒子跟踪技术和锁定检测方法。我们证明了我们的方法的准确性，通过测量由倏逝波施加在探针上的高度相关的力，其结果与米氏理论计算一致。
2016-06-04 physics.optics
Physical Insight into the 'Growing' Evanescent Fields of Double-Negative Metamaterial Lenses Using their Circuit Equivalence
Pendry在他的论文[Phys. Rev. Lett.，85，3966（2000）]提出了一种由n =-1的无损耗超材料板制成的透镜的想法，其可以提供具有超出常规极限的分辨率的聚焦。在他的分析中，这种无损双负（DNG）板内的倏逝波正在“增长”，因此它“补偿”了它外部的衰减指数，提供了该系统的亚波长透镜特性。在这里，我们研究这个有争议的问题“增长指数”从等效电路的角度来看，通过分析一组分布式电路元件，代表倏逝波与无损板的DNG介质的相互作用。我们的分析表明，在一定条件下，由于无损耗电路的适当谐振，串联元件中的电流和元件节点处的电压可以获得主导增长，为Pendry透镜和类似亚波长成像系统中的“指数增长”提供了另一种物理解释。
2004-08-26 physics.gen-ph physics.optics
Free-Space Imaging Beyond the Diffraction Limit Using a Veselago-Pendry Transmission-Line Superlens
使用传统透镜的聚焦依赖于传播波的收集和干涉，但忽略了从源快速衰减的倏逝波。由于这些倏逝波包含了源的最细微的细节，因此图像的分辨率会降低，被称为“衍射极限”。超透镜是一种能够产生具有超越衍射极限的精细特征的图像的能力，可以通过由超材料制成的“Veselago-Pendry”透镜来实现。这种用于在自由空间中成像的Veselago-Pendry超透镜必须严格设计以恢复传播波和倏逝波两者，但是满足这些设计条件（各向同性n = μ_r = μ_r = -1）已被证明是困难的，并且使其实现变得难以捉摸。我们证明了自由空间成像的分辨率比微波频率下的衍射极限高出三倍以上，使用基于负折射率传输线（NRI-TL）方法的Veselago-Pendry超材料超透镜，该方法可以精确控制其电磁特性，并且比其他方法更不易受损失的影响。微波超透镜可以特别用于通过背散射的方式在实际距离上照明和区分紧密间隔的掩埋物体，例如在肿瘤或地雷检测中，或者用于靶向照射/热疗。
2008-03-13 physics.optics
Tailoring Metallodielectric Structures for Super Resolution and Superguiding Applications in the Visible and Near IR Ranges
我们讨论了在真实的，透明的，金属-电介质光子带隙结构的负折射和超分辨率的背景下，在可见光和近红外范围内的传播效应。在共振隧穿制度中，我们发现，对于横向磁入射偏振，场局部化效应有助于波导现象，使得它有可能为光保持限制在一小部分的波长内，没有任何横向边界，由于抑制衍射。这种效应与每个金属层内的坡印廷矢量的负折射有关，由相邻电介质层内的法向折射平衡：场局部化和材料色散的程度共同决定了驻留在任何给定层内的总动量，从而决定了能量流的方向。我们发现，瞬态波矢量的运输介导的准静态，低群速度表面波的激发负责相对较大的损失。作为代表性的例子，我们考虑透明的金属电介质叠层，如Ag/TiO 2和Ag/GaP，并详细展示了如何获得最佳的条件，在整个可见光和近红外范围内的超引导和超分辨率应用的传播和倏逝模式的高透射率。最后，研究了增益对超分辨率的影响。我们发现，增益的引入可以补偿表面等离子体激元激发引起的损耗，改善透镜的分辨特性，实现增益可调的超分辨。
2008-01-04 physics.optics
Computational TIRF enables optical sectioning beyond the evanescent field for widefield fluorescence microscopy
计算TIRF通过深度学习实现宽场荧光显微镜超越衰减场的光学分层，无需光学修改即可生成TIRF-like图像，并在密集标记样本中实现单帧和体积分层重建。
2026-01-23 cs.AI physics.optics
Specular reflection of matter waves from a rough mirror
我们利用速度选择拉曼跃迁对原子在倏逝波镜上反射的镜面性进行了高分辨率的研究。我们已经观察到反射后的速度分布的双重结构：一个符合镜面反射的峰值和一个漫反射基座，其贡献随着失谐量的增加而迅速减小。漫反射是由于两种不同的效应：倏逝波中的自发发射和振幅小于反射原子的德布罗意波长的倏逝波势中的粗糙度。
2002-02-22 physics.atom-ph physics.optics
Full Polarization Control of Photons with Evanescent Wave Coupling in the Ultra Subwavelength Gap of Photonic Molecules
本文提出利用两个一维光子晶体纳米束腔构成的光子分子，通过超亚波长间隙中的倏逝波耦合实现光子从线偏振到圆偏振的全偏振控制，为量子光学器件和自旋分辨腔量子电动力学提供新途径。
2025-03-09 physics.optics
Subwavelength Imaging with Dielectric Metamaterial Solid-Immersion Lens
传统光学显微镜有限的分辨率源于这样一个事实，即物体的亚波长信息是由倏逝波携带的，倏逝波在空间中呈指数衰减，无法到达成像平面。我们在这里介绍一种超材料固体浸没透镜（mSIL），它利用紧密堆积的高折射率纳米颗粒作为复合介质，有效地转换和传输倏逝波从近场到远场。理想点源的倏逝波能量的约20%可以通过mSIL引导到远场。这导致了mSIL在可见光下的出色成像性能。使用15 nm直径的TiO 2（n=2.55）纳米粒子作为构建块，我们证明了45 nm-75 nm的特征可以通过mSIL在白光显微镜下分辨。我们的方法开辟了使用纯电介质材料获得“完美透镜”的可能性。
2015-11-06 physics.optics
Beat the Rayleigh limit: OAM based super-resolution diffraction tomography
这封信是第一个报告，一个超分辨率成像超过瑞利极限，可以通过使用经典的衍射层析（DT）扩展与轨道角动量（OAM），被称为基于OAM的衍射层析（OAM-DT）。轨道角动量（OAM）提供了额外的电磁自由度，这是公认的。这一概念在科学技术中得到了广泛的应用。在这封信中，我们重新讨论了与OAM扩展的DT问题，从理论上和数值上证明了OAM-DT对成像分辨率原则上没有物理限制。这种超分辨率OAM-DT成像模式不需要倏逝场、精细聚焦透镜、复杂的后处理等，从而为实现亚波长分辨率的普适目标波场成像提供了一种新的途径。
2013-06-27 physics.optics
The Chimaerical Quest for the Optical Plasmonic Superlens
这篇评论旨在揭露声称等离子体银膜超透镜能够成像真正的亚波长物体的谬论。这种透镜是由伯克利小组提出的，他们在误导性实验中不恰当地将亚波长孔径视为要成像的对象，而这些孔径的主要功能是将自由空间激光转换为激发银中的表面等离子体共振现象所必需的倏逝场。此外，孔径还决定了银膜上可能发生这种现象的受限有效面积。我们提供了一个新的有见地的物理解释如何激发这种现象，它需要什么。我们强调的现象的重要影响的亚波长转换（减少）所产生的表面等离子体及其相关的约束增强倏逝场。
2014-04-04 physics.optics
Interscale Mixing Microscopy: numerically stable imaging of wavelength- scale objects with sub- wavelength resolution and far field measurements
我们提出了一种成像技术，允许恢复的透明度配置文件的波长尺度的对象与深亚波长分辨率的基础上远场强度测量。该方法，尺度间混合显微镜（IMM），依赖于衍射元件定位在近场接近的对象，散射的信息携带的倏逝波到传播部分的频谱。结合麦克斯韦方程组的数值解和非线性拟合，然后恢复的信息的基础上的远场强度测量的对象。开发的形式主义恢复波长/20的波长尺度的对象中存在高达10%的噪声的功能的潜力被证明。
2017-03-19 physics.optics
Perfect compensation of absorption in metamaterials for diffraction-unlimited imaging
为了克服传统光学器件的分辨率限制，先前已经开发了使用负折射率平面透镜（NIFL）的近场成像技术，其放大入射场的倏逝分量。在这里，一种技术的开发和证明，以补偿损失的非理想NIFL通过确定的传递函数的镜头，并随后将逆未解决的原始图像。结果是具有亚衍射极限分辨率的补偿图像。
2016-12-22 physics.optics
The effect of gain saturation in a gain compensated perfect lens
讨论了渐逝波在增益补偿完美透镜中的传输。特别是，增益饱和的影响包括在分析中，并计算这种非线性系统的领域的方法。增益补偿明显提高了分辨率;然而，由于增益饱和，会产生许多非理想效应。与透镜相关的分辨率强烈依赖于有源介质的饱和常数。
2010-07-15 physics.optics
Spatiotemporal attosecond control of electron pulses via subluminal terahertz waveforms
利用光的周期对电子束进行整形可以在电子显微镜中提供飞秒和阿秒的时间分辨率，并实现基本的量子相干测量。然而，有效的光-电子控制需要两个光束之间的长时间相互作用，以将光子能量和动量级联转移到自由传播的电子。在这里，我们报告使用的行波倏逝太赫兹波，以实现速度匹配，从而在空间和时间上的高加速度梯度。通过实验和模拟，我们展示了阿秒条纹，时间脉冲压缩，加速和空间聚焦的亚相对论电子脉冲与一个单一的倏逝波元件的控制下选定的太赫兹延迟和相位。基于这些结果，我们提出了使用一个对称的安排与两个倏逝太赫兹波产生孤立的阿秒电子脉冲在一个光束与现实的参数。这些结果建立亚光速太赫兹波作为一个有前途的工具，超快电子脉冲控制。
2022-06-28 physics.acc-ph physics.optics
Symmetry breaking of optical vortices: Birth and annihilation of singularities in the evanescent field
用简单的方法处理了光学涡旋（或相位奇点、螺旋位错）与普通物质的相互作用。利用全内反射现象和入射到折射率低于原始传播介质的四个平面波的叠加，我们能够显示在具有弯曲拓扑特征的倏逝场中光学涡旋的产生和湮灭。到目前为止，这种现象仅在自由空间传播中进行了探索。通过适当的调谐过程，涉及入射平面波的入射角和振幅，有可能在材料附近产生不寻常的光学涡旋拓扑特征。我们相信，这项工作可以打开近场光学弯曲光学涡旋操纵的新方面。
2011-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Resonant transparency of materials with negative permittivity
结果表明，具有负介电常数的不透明材料的透明性表现出共振行为。共振的发生是由于板边界处表面波的激发。入射倏逝场在共振处的剧烈场放大提高了亚波长成像系统（超透镜）的分辨率。对于与表面模式的激发相对应的入射角和波频率的特定值，有限厚度的板可以对\textit{p}偏振的斜入射电磁波完全透明。在共振时，两个倏逝波具有有限的相移，提供通过非透明区域的非零能量通量。
2006-07-13 physics.optics physics.plasm-ph
Three dimensional super-resolution in metamaterial slab lenses
这封信提出了一个理论和实验研究的可行性，获得三维超分辨率（即分辨率克服衍射限制的所有方向在空间）的超材料平板透镜。虽然源场实际上不能在所有空间方向上以超分辨率在透镜的后侧再现，但超材料板的匹配能力确实使具有三维超分辨率的图像的检测成为可能。这种成像的发生是因为在源和检测器处产生的场的倏逝空间谐波分量之间的耦合。
2005-07-11 physics.ins-det physics.optics
'Plasmonics' in free space: observation of giant wavevectors, vortices and energy backflow in superoscillatory optical fields
渐逝光可以通过等离子体纳米颗粒或锥体中的共振吸收或通过穿过纳米孔的透射而在纳米尺度处被定位。然而，传统的透镜不能聚焦超过波长λ的一半的自由空间光。然而，多波的精确干涉可以在自由空间中形成任意小尺寸的热点，称为超振荡。在这里，我们报告了一种新型的集成超材料干涉测量，允许第一次映射的领域与深亚波长分辨率~ λ/100。它揭示了超振荡热点附近的电磁场具有许多类似于共振等离子体纳米粒子或纳米孔附近的特征：热点被纳米级相位奇点（尺寸约λ/50）和波相位变化比驻波快十倍以上的区域包围。这些具有高局部波矢的区域被钉扎到相位涡旋和能量回流区（尺寸约λ/20），这有助于使主焦斑尺寸收紧超过阿贝-瑞利极限。我们的观察揭示了倏逝波的等离子体纳米聚焦和自由空间波的超振荡纳米聚焦之间的相似性，并证明了超振荡和超聚焦之间的基本联系，为纳米尺度计量和成像提供了新的机会。
2018-05-30 physics.optics
Surface-Emitting Resonator Interference Microscopy for Label-Free Monitoring of Membrane Dynamics
本文提出表面发射谐振器干涉显微镜（SERIM），利用回音壁模式谐振器近场倏逝波在弯曲基底上实现无标记、衍射极限分辨的细胞膜动态成像，并用于研究迁移异质性及温度、药物刺激响应。
2024-10-19 physics.bio-ph physics.optics
Dispersion extraction with near-field measurements in periodic waveguides
我们制定和实验证明的高分辨率光谱方法的基础上布洛赫波对称性提取模式色散周期性波导的近场分布的测量。我们的传播模式和倏逝模式的特点，并确定在不同的波导配置的前向和后向波的振幅，估计精度为百分之几或更少，而常用的空间傅里叶变换（SFT）分析提供的波数分辨率，这是有限的波导长度的倒数，我们实现了精确的色散提取，即使是紧凑的光子结构。
2009-01-21 physics.optics
Generation of Optical Chirality Patterns with Plane Waves, Evanescent Waves and Surface Plasmon Waves
我们系统地研究了在三种情况下，即在自由空间中的平面波，在介质界面上的全反射光的倏逝波和在金属表面上传播的表面等离子体波的两波叠加的光学手征图案的产生。在每种情况下，光学手征图案的一般解析解推导出不同的偏振态和两个波的传播方向。数值模拟验证了解析解的正确性。只要正确选择入射光的偏振态和传播方向，就可以在任何情况下产生具有空间结构的光学手征图案。光学手征增强可以通过自由空间圆偏振光的相长干涉或全反射光的增强倏逝波来获得。表面等离子体波不提供增强的光学手性，除非近场强度增强足够高。结构化的光学手性图案可以在手性分选、手性成像和圆二色性光谱中找到应用。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Does a Surface Polariton Have Spin?
我们考虑真空与金属或左手介质界面上的p极化表面电磁波（一种经典的表面极化激元）。我们证明了形成表面极化激元的倏逝电磁波不可避免地具有一个后向自旋能流，它与超光速轨道能流一起形成总的坡印廷矢量。这种自旋能量流产生了一个明确定义的（但不是量子化的）自旋角动量的表面极化激元，这是正交的传播方向。倏逝波的自旋来自于电场的虚纵向分量，该虚纵向分量使得偏振在传播平面中有效地为椭圆。我们还研究了倏逝模的自旋和手征之间的联系。
2012-05-24 cond-mat.other physics.optics
Far-field super-resolution imaging with a planar hyperbolic metamaterial lens beyond the Fabry-Perot resonance condition
我们证明了利用平面双曲超材料透镜（PHML）可以实现远场超分辨成像，超越了法布里-珀罗共振条件。尽管PHML的厚度远大于波长，但PHML不仅可以高透过率地透射辐射波和倏逝波，而且可以收集图像区域内所有的波，并且它们的幅度在同一数量级。提出了一种实现远场超分辨成像的PHML设计方案，光源与像之间的距离为波长的10倍。我们表明，我们的PHML的超分辨率是强大的损失，和PHML可以通过周期性堆叠的金属和电介质层。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Creating superfluid vortex rings in artificial magnetic fields
人工规范场是影响玻色-爱因斯坦凝聚体中超冷原子动力学的通用工具。在这里，我们讨论了一种方法的人工规范场产生源于倏逝场的弯曲表面的纳米光纤。指数衰减的倏逝场导致广义拉比频率的大梯度，因此几何矢量和标量势的存在。通过求解Gross-Pitaevskii方程中存在的人工规范场起源于基本HE $_{11}$模式的纤维，我们表明，涡环可以在一个控制的方式创建。我们还计算了由高阶HE $_{21}$，TE $_{01}$和TM $_{01}$模式产生的磁场，并将其与基本HE $_{11}$模式进行比较。
2017-03-18 cond-mat.quant-gas physics.optics
Bloch-mode extraction from near-field data in periodic waveguides
我们证明，周期性结构中传播布洛赫模和消逝布洛赫模的空间分布可以从指定光波长处的单次电场测量中提取。我们开发了一个系统的提取过程，通过扩展以前开发的时间数据系列的高分辨率光谱方法的概念，考虑到布洛赫模式的对称性，同时在所有空间位置。我们将我们的方法应用到光子晶体波导接口，并确认其鲁棒性存在的噪声。
2009-09-03 physics.optics
Superluminal Localized Solutions to Maxwell Equations propagating along a waveguide: The finite-energy case
在我们以前的论文[Phys. Rev. E64（2001）066603，e-print physics/0001039]中，我们已经证明了麦克斯韦方程组的局部（非倏逝）解的存在，它以超光速沿着正常尺寸的波导无失真地传播，并且由“X形”光束组成。因此，这些解决方案具有无限的能量。在本说明中，我们将展示如何获得，相比之下，有限能量的解决方案，具有相同的本地化和Superluminality属性。[PACS编号：41.20.Jb; 03.50.De; 03.30.+ p; 84.40.Az; 42.82.Et.保留字：波导麦克斯韦方程组的定域解;超光速波;贝塞尔光束;有限色散光束;超光速能量波;电磁波; X形波;倏逝波;电磁学;微波;光学;狭义相对论;定域声波;地震波;机械波;弹性波;引导引力波。]
2002-09-29 physics.class-ph physics.gen-ph physics.optics
Evanescent-wave and open-air chiral sensing via signal-reversing cavity-enhanced polarimetry
手性检测在分析化学、生物化学、药理学和基础物理学等许多领域都具有重要意义。最近的发展已经扩展了使用微波，飞秒脉冲，超手征光和光致电离的光学手征传感。最广泛使用的方法是传统的圆二色性和旋光（OR）方法。然而，手性信号通常非常弱，并且它们的测量受到较大的时间依赖性背景以及不完美和缓慢的减法程序的限制。在这里，我们展示了一个脉冲激光蝴蝶结腔增强偏振仪与反向传播光束，它解决了这些背景问题：手性信号的增强腔通过的数量;线性双折射的影响被抑制由一个大的诱导腔内法拉第旋转;和快速的信号反转的影响，通过扭转法拉第旋转和减去信号从反向传播光束。这些优点允许在背景扣除不可行的环境中测量绝对手性信号：我们在露天测量手性蒸汽的旋光度，并在棱镜表面通过全内反射产生的倏逝波（EW）中测量手性液体的旋光度。（+）-麦芽糊精和（-）-果糖溶液的EW-OR证实了各向同性光学活性介质中麦克斯韦方程的Drude-Condon模型。特别地，在折射率匹配附近，有效旋光路径长度等于EW的古斯-汉欣位移。当使用锁定到稳定的高精细度腔的连续波激光器时，该偏振计的极限应与线性双折射（$3\times 10^{-13}$ rad）的灵敏度测量相匹配，该线性双折射比当前手性检测极限灵敏几个数量级，从而改变了许多领域中手性感测的能力。
2014-05-27 physics.chem-ph physics.optics
Label-free incoherent super-resolution optical microscopy
本文提出 EPSLON 技术，利用氮化硅波导的倏逝衰减光致发光散射实现稳定、强度线性的无标记非相干近场照明，从而支持 SIM 与 IFON 突破远场衍射极限。
2024-09-11 physics.optics
