用于等离激元超表面高分辨率定量相位成像的几何相位显微镜，灵敏度可达单个纳米天线
光学
2019-03-19 v1
摘要
光学超表面已成为新一代多功能光学构建模块。超表面元件的设计与实现对标量复杂纳米天线阵列所引入相位变化的精确评估（即定量相位成像）提出了日益增长的需求。尽管已有大量努力，但能够逼近光学显微镜分辨率极限并指示单个纳米天线响应的宽场（非扫描）相位成像仍具挑战。在此，我们报道一种用于超表面非相干全息成像的新策略，通过充分利用几何（Pancharatnam-Berry）相位对光偏振的选择性控制，实现了前所未有的空间分辨率和光灵敏度。该测量在由标准光学显微镜与附加成像模块组成的本征稳定共路装置中进行。相位信息取自宽带空间非相干光下由超表面散射光与泄漏光自干涉所记录中的互相干函数。在校准测量中，相位映射的精度与空间背景噪声分别优于 0.01 rad 和 0.05 rad。该成像在空间高分辨率方面表现卓越，实验上通过涡旋金属透镜与 833 线/mm 超表面光栅的精确振幅与相位复原得以证明。得益于该方法优越的光灵敏度，据我们所知，我们首次展示了在保持精度远优于 0.15 rad 的同时，对单个纳米天线所改变相位的宽场测量。
引用
@article{arxiv.1811.01561,
title = {Geometric-phase microscopy for high-resolution quantitative phase imaging of plasmonic metasurfaces with sensitivity down to a single nanoantenna},
author = {Petr Bouchal and Petr Dvořák and Jiří Babocký and Zdeněk Bouchal and Filip Ligmajer and Martin Hrtoň and Vlastimil Křápek and Alexander Faßbender and Stefan Linden and Radim Chmelík and Tomáš Šikola},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.01561},
year = {2019}
}
备注
11 pages, 6 figures