微纳光子学 从基础到应用

微纳光子学是关注微纳尺度上光学及光子学的新现象、新效应和新应用的一门分支学科，主要涉及在微纳尺度上光与物质相互作用的规律及光的产生、传输、调制和探测等方面的应用。《微纳光子学: 从基础到应用》围绕微纳光子学的基础和前沿应用展开，介绍多种微纳表征技术，如高数值孔径物镜成像、近场光学显微和远场光学表征技术，讲述微纳光子学前沿领域理论、技术和应用，如等离激元光学、光场的偏振态调控和微纳光子器件。

前言
物理量名称及符号表
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 微纳表征技术概述 2
1.3 光场调控技术概述 4
1.4 微纳光子学前沿领域概述 5
1.4.1 微波光子学 5
1.4.2 生物光子学 6
1.4.3 二维材料纳米光子学 8
1.4.4 拓扑光子学 10
1.5 微纳结构光子器件简介 11
1.5.1 光学超构表面 11
1.5.2 片上集成光学器件 13
1.5.3 人工智能超材料 14
1.5.4 光学微腔 14
1.6 本书内容概述 16
参考文献 17
第2章 高数值孔径物镜成像 23
2.1 背景介绍 23
2.2 衍射理论 25
2.2.1 惠更斯–菲涅耳原理 25
2.2.2 傍轴近似 27
2.2.3 圆孔的菲涅耳衍射 29
2.3 透镜的衍射 32
2.3.1 单透镜的透射率 33
2.3.2 圆形透镜的衍射 35
2.4 高数值孔径物镜成像 40
2.4.1 描述物镜的基本参数 41
2.4.2 高数值孔径物镜的影响 42
2.5 德拜理论 45
2.5.1 德拜近似 45
2.5.2 圆形透镜的德拜积分 46
2.5.3 傍轴近似 48
2.6 切趾函数 49
2.6.1 正弦条件 50
2.6.2 赫歇尔条件 52
2.6.3 均匀投影条件 53
2.6.4 亥姆霍兹条件 53
2.7 矢量德拜理论 54
2.7.1 线偏振光经物镜折射后的矢量特性 54
2.7.2 矢量德拜积分 56
2.8 理查德–沃尔夫矢量衍射理论 58
2.8.1 理查德–沃尔夫矢量衍射公式 59
2.8.2 瞳切趾函数 62
2.8.3 应用举例 63
2.9 总结与展望 68
习题 69
参考文献 70
第3章 近场光学显微 71
3.1 近场光学成像概述 71
3.1.1 经典成像：阿贝成像原理 71
3.1.2 近场光学成像的原理 73
3.1.3 近场光学成像的发展历程 74
3.2 固体浸没显微术 76
3.2.1 固体浸没透镜 77
3.2.2 数值孔径增加透镜 79
3.2.3 微加工固体浸没透镜 82
3.2.4 固体浸没式椭偏仪 83
3.3 表面等离激元显微术 88
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