光纤探针型近场光镊光强分布特性的数值模拟

摘要

光纤探针型近场光镊是近场光学领域中的新型技术，因其可对纳米尺度微粒直接进行捕获和操纵而受到广泛关注，其光纤探针尖端的近场分布特性影响着纳米粒子捕获及操纵的成败。探针金属膜外侧电磁场由光波在针尖小孔处衍射而成，根据夫朗和费衍射公式分析了圆形纳米小孔的光波衍射图样，运用时域有限差分法(FDTD)研究了均匀平面波垂直入射于镀膜光纤探针的近场分布，比较了不同锥角、不同出射孔径、不同金属膜厚度及不同入射波长的近场分布情况，并对不同情况下的通光效率进行了分析。通过对各参数的计算与比较，结果表明当锥角越大、孔径越大、镀合适膜厚并且入射波长越小时，探针尖端的出射光强越大并具有较大的通光效率。