[发明专利]使用归一化近场光谱对样品的化学纳米识别

权利要求书

1.一种使用倏逝波进行样品的光学表征的方法，其特征在于，所述方法包括：

以光学检测器检测由下列项通过干涉法形成的光学信号：

(i)第一电磁辐射，其由纳米天线响应于作为入射的电磁辐射而背散射，所述纳米天线可在所述样品的表面上方可控地移动，以及

(ii)代表所述入射的电磁辐射的一部分的第二电磁辐射，等于所述第二电磁辐射的相位与所述第一电磁辐射的相位之差的相位延迟是可变的；

从而形成光学数据输出；

在时域内处理所述光学数据输出以提取所述光学数据输出的代表由所述纳米天线于所述样品的上方运动期间所述纳米天线与所述表面之间的近场相互作用引起的电磁场的第一部分，其中所述运动包括重现运动；

以及

通过由在参考样品的表面上方移动的所述纳米天线对所述入射的辐射的背散射的过程中通过干涉法采集的参考光学数据对所述光学数据输出的所述第一部分进行归一化，以确定表征所述近场相互作用的电场的第一值与第二值之间的复值差的实部和虚部中的至少一项，

其中所述第一值及第二值分别对应于所述运动的第一相位及第二相位。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述归一化包括：确定实部和虚部中的所述至少一项的光谱分布，以识别所述样品的复值介电常数的分量。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：抑制背景电磁辐射对所述光学数据输出的所述第一部分的贡献，以获得所述光学数据输出的第二部分，在所述第二部分中所述贡献与所述第一部分相比被减小。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述抑制包括：确定所述光学数据输出的在所述运动的第一相位、第二相位、第三相位及第四相位处的所述第一部分作为各自的第一值、第二值、第三值及第四值，并且进一步确定所述第一值及第三值之和与所述第二值及第四值之和之间的差。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定表征所述近场相互作用的电场的第一值与第二值之间的复值差的实部和虚部中的至少一项，以基于所述复值差来识别所述样品的复值介电常数的分量。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：处理根据所述光学数据的所述第一部分确定代表所述近场相互作用的电场的振幅和相位，以确定表征所述样品的介电常数参数和吸收参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述入射的辐射包括多种波长，而所述第二电磁辐射的相位与所述第一电磁辐射的相位相差正在被调制的量，并且

所述方法还包括：使用光谱分析来分析从所述时域内的所述光学数据输出得出的数据以得出代表干涉图的光谱。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述相位延迟根据由调制频率表征的周期函数而沿干涉仪的参考臂不断改变。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述周期函数包括线性函数和正弦函数中的至少一种。