شبیه سازی عددی میدان نزدیک در مجاورت نانو کاوه های نوری سه بعدی با استفاده از روش عناصر مرزی

توجه روز افزون به علم و فن آوری نانو، مطالعه پدیده های نوری در مقیاس نانو متری را امری اجتناب ناپذیر کرده است. از سوی دیگر، حد پراش به ما اجازه نمی دهد تا نور را در ابعاد تقریباً کوچک تر از نصف طول موج ( 200) متمرکز کنیم. با این حال، در سال های اخیر، روش‎های جدیدی برای کوچک کردن حد پراش (میکروسکوپ خودکانونی) و یا حتی غلبه بر آن (میکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک) مطرح شده اند. ایده اصلی میکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک، گذشتن از حد پراش با عبور نور از یک روزنه به ابعاد زیر طول موج است. مهم ترین بخش یک میکروسکوپ روبشی میدان نزدیک، کاوه آن می باشد.کاوه های استفاده شده در آشکارسازی میدان نزدیک، به دو دسته روزنه دار و بی روزنه تقسیم می شوند. در این پایان نامه با حل معادله هلمهولتز به روش عناصر مرزی، میدان نزدیک در مجاورت نانو کاوه های بی روزنه در سه بعد شبیه سازی شده است. نقش پارامترهای مختلف نظیر شکل نوک کاوه نوری، اختلاف ضریب شکست کاوه نوری با محیط خارج، شعاع تار نوری، زاویه تیزشدگی نوک کاوه و طول موج مد تحریکی بر میدان نزدیک تولید شده، مورد بررسی قرار گرفته است. از مزایای اصلی این روش در مقایسه با روش‎های دیگر، سرعت و دقت بسیار بالا و همچنین محاسبه میدان الکتریکی در داخل و خارج کاوه نوری بدون استفاده از هیچ گونه تقریبی می‎باشد.