1、光子掃描隧道顯微鏡(PSTM)是一種新近發(fā)展起來的能夠突破傳統(tǒng)光學顯微鏡的分辨率極限的高分辨光學顯微鏡，適用于透光樣品以及對觀察樣品的無損探測，在透光材料，醫(yī)學，生物領域具有諸多應用。探針作為光子隧道掃描顯微鏡的關鍵部件之一，對高分辨，高效率地獲取真實的樣品形貌圖像具有十分重要的作用。由于樣品和探針的相互作用的過程非常復雜，其物理模型構成多體散射電磁系統(tǒng)，嚴格的理論分析和解析方程表達十分困難，因此數(shù)值模擬的方法在近場光學的研究中占有重要

2、地位。其中，時域有限差分法是各種數(shù)值模擬方法中相對簡捷有效的方法，在近場光學數(shù)值模擬中有著廣泛的應用。 光纖探針作為PSTM成像的關鍵因素，受到了廣泛的關注。但是在本課題組以往的工作中已注意到對介質樣品和介質探針的近場成像分辨率和靈敏度很差，甚至用只激勵探針尖一小部分的方法回避這一問題。本論文對此作了改進，用激勵全部探針尖方法重新作了數(shù)值模擬，得出的結果是PSTM在入射波方向分辨率僅為100多納米，而在垂直于入射波方向更差。為了

3、減少FDTD誤差，對程序作了改進，采用高性能的UPML邊界算法替代以前的MUR邊界算法。本課題組以往的工作中已注意到探針尖帶納米尺度的金屬顆粒，可以提高近場光學顯微鏡的分辨率和靈敏度，但工藝不易實現(xiàn)，顆粒易脫落。針對這一問題，我們已提出所謂用納米薄膜解決方案，即介質探針外再鍍含納米顆粒薄膜方案，并對二維情形作了數(shù)值模擬。本文在此基礎上，對三維情況的納米薄膜探針作了數(shù)值模擬，進一步證實了這是一個高分辨，高效率，不易損壞，工藝易實現(xiàn)的一種新