[发明专利]使用归一化近场光谱对样品的化学纳米识别

摘要

一种对样品进行纳米识别的装置和方法，包括借助于倏逝波来测量在样品与在样品上方的某纳米距离处振荡的光学纳米天线之间的近场相互作用的光谱，并且鉴别对这样的近场相互作用不敏感的背景背散射的辐射。鉴别可以通过在不知道隔开纳米天线与样品的距离的情况下于纳米天线振荡的周期性重复的时刻进行的光学数据采集来实现。测量包括对纳米尺度的样品进行的化学识别，在该测量期间，代表着所述相互作用的与近场辐射对应的相位的绝对值被直接测得，没有偏移。装置和测量的校准通过在样品测量之前执行对具有已知的折射率的参考样品的参考测量来提供。纳米识别以50nm以内的分辨率来实现，并且可选地，被实现于光谱的中红外部分内。

主权项

一种使用倏逝波进行样品的光学表征的方法，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被入射的电磁辐射辐照而背散射，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样品的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；以及通过以来自连续波激光源的光照射所述纳米天线来消除背景电磁辐射的贡献并且仅在与所述重现运动的选定相位对应的时刻检测所述光学信号。