使用接触微透镜的无标记纳米显微术：超分辨机制与局限性

尽管超分辨成像技术取得了诸多成功，阿贝极限对基于光的衍射的远场成像系统的分辨率构成了严格的基本限制。使用接触微透镜（如微球或微光纤）成像，可将分辨率突破阿贝极限提高两倍。文献中对这些方法的理论机制存在争议。在本工作中，我们关注近期提出的一种观点，即紧密间隔的纳米尺度物体间的光学耦合可导致模式的形成，从而极大地影响成像特性。这些耦合效应出现在纳米等离子体或纳米腔簇、光子分子或共振激发条件下的各种阵列中。成像过程的相干性质是理解其物理机制的关键。我们使用点偶极子簇作为简单的模型系统，来研究和比较相干与非相干成像的后果。利用时域有限差分建模，我们表明相干图像中充满了伪影。反相振荡产生零强度点，这些点可以以实际上不受限制的分辨率（由噪声决定）被观测到。我们证明了，根据相位分布的不同，纳米等离子体簇可以呈现任意形状，并且此类图像已在实验中获得。