高折射率微球透镜远场成像特性实验研究

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"实验远场高折射率微球透镜的成像特性" 本文详细探讨了高折射率微球透镜在与物体空间分离状态下的远场成像特性。实验研究发现,对于间隔为300纳米的蓝光光盘,即使微球透镜与物体之间的距离增加到5.4微米,这种高折射率的微透镜仍能识别出物体样本的图案。这表明此类微透镜具有较强的分辨率和适应性。 当距离从0微米逐渐增加到5.4微米时,直径为24微米的微球透镜的横向放大倍率从3.5倍增加到5.5倍。这个变化揭示了微球透镜在不同工作距离下具有可调的放大能力。然而,随着距离的增加,视场(field of view)从5.1微米减小到3.0微米,这表明尽管放大效果增强,但观察区域的覆盖范围相应减小。 文章作者包括郭茗磊、叶永宏、侯金雷和杜斌涛,分别来自南京师范大学物理系和安徽科技学院光电工程系。文章于2015年5月28日提交,经过修订后于同年10月6日接受,并于11月16日发表。研究强调了通过调整微球透镜与物体间的距离,可以控制光学图像的质量和特性,这对于微尺度光学成像系统的设计和应用具有重要意义。 高折射率微球透镜的这种独特性质使得它们在微光学和几何显微镜领域具有潜在的应用价值。例如,它们可以用于高密度数据存储系统的读取,生物医学成像,以及纳米结构的检测。此外,由于其能够在远场实现成像,这些微透镜可能成为传统显微镜技术的有力补充,尤其是在那些需要非接触式或远程操作的场合。 这项研究揭示了高折射率微球透镜的远场成像性能,提供了关于如何优化这些微透镜以适应不同应用场景的宝贵信息。通过对微球透镜与物体距离的精确控制,科学家们可以进一步提升微尺度成像系统的分辨率和灵活性,从而推动微纳米技术的发展。