近場掃描光學顯微鏡的基本工作原理

　　近場掃描光學顯微鏡是一種利用光學近場效應進行高分辨率成像的顯微技術。與傳統的光學顯微鏡相比，它能夠突破光學衍射極限，實現超高分辨率，甚至可以達到亞波長級別的分辨率。這使得其在納米科學、生物學、材料學等多個領域中具有廣泛應用。

　　近場掃描光學顯微鏡的工作原理基於光的近場效應。傳統的光學顯微鏡分辨率受到光的波長的限製，無法觀察小於光波長的細節。而它通過利用光在探針的局部場增強效應，能夠實現遠超傳統光學顯微鏡的分辨率。

　　探針（通常是光纖探針）通常的直徑隻有幾納米到幾十納米。當激光光束照射到探針時，由於光的局部增強效應，探針附近會形成一個強烈的電磁場，這種局部的近場光可以用來探測樣品表麵的信息。
 

　　近場掃描光學顯微鏡的工作過程大致可以分為以下幾個步驟：

　　1、光源激發：首先，激光光源發出的光束通過光纖或其他適合的光導方式傳輸到探針。

　　2、近場光耦合：激光光束進入光纖後，部分光會通過探針的耦合到樣品表麵。由於光纖探針的尺寸非常小，光束被局部聚焦，產生強烈的電磁場，這種局部的光場是近場光。

　　3、樣品與近場相互作用：當探針非常接近樣品表麵時，探針的近場光與樣品表麵發生相互作用。這些相互作用包括反射、散射或熒光發射等。

　　4、信號收集與成像：通過檢測從樣品表麵返回的信號（例如熒光信號或散射光），可以獲取有關樣品表麵微結構的信息。探針在樣品表麵沿不同位置掃描，通過記錄不同位置的信號強度，最終重建出樣品的近場光學圖像。

　　近場掃描光學顯微鏡通過利用光學近場效應，突破了分辨率限製，實現了對納米尺度的高分辨率成像。它通過探針的強烈電磁場與樣品表麵相互作用，提供了超高分辨率的成像和光譜分析功能。