Лекция 1. Введение в предмет. Исторический обзор различных схем оптической микроскопии.

  1. Презентация

  2. Обзорные ресурсы: MICROSCOPYU, STEFAN HELL LABS

Лекция 2. Электродинамика ближнего поля. Часть 1. Эванесцентная волна и ее свойства.

  1. Презентация

  2. Прохождение света через плоскую границу раздела. Коэффициенты Френеля. Фаза коэффициентов Френеля по амплитуде в закритической области. См., например, здесь.

  3. Свойства эванесцентной волны. Поперечная и продольная компоненты при p-поляризации падающего поля. Соотношения фаз между продольной и поперечной компонентами. См. статью: M. Milosevic “On the Nature of Evanescent Wave” Appl. Spectroscopy. 2013.

  4. Как увеличить продольную компоненту в эванесцентной волне? Понятие коэффициента связи между амплитудой продольной ЭВ и падающей поляризованной волны. Исследование коэффициента связи на экстремум. Свойства угла, соответствующего максимальной связи. См. R.M.A. Azzam Journal of Modern Optics. 2012.

  5. Механическое действие ЭВ. См. книгу A.Zayats, D.Richards “Nano-optics and Near-Field Microscopy”, гл.2.


Лекция 3. Электродинамика ближнего поля. Часть 2. Решение Бёте-Баукэмпа для прохождения света через малое отверстие.

  1. Презентация

  2. оригинальная статья Баукампа,

  3. глава из книги В.В. Климова "Наноплазмоника",

  4. глава из книги Л. Новотного и Б. Хехта "Введение в нанооптику",

  5. глава из книги Г.С. Жданов, М.Н. Либенсон, Г.А. Марциновский "Ближнепольная оптика".

  6. Diffraction by small circular aperture. A. Marino, G. Pirreda.

  7. Моделирование (Платон Рыжиков).


Лекция 4. Электродинамика ближнего поля. Часть 3. Сдвиг Гуса-Хенхен.

  1. Презентация

  2. М.В. Виноградова, О.В. Руденко, А.П. Сухоруков. Теория волн. пар. 7. Отражение ограниченных волновых пучков.

  3. Статья V.G. Achanta et al. Observation of giant Goos-Hänchen and angular shifts at designed metasurfaces. Nature. 2016.

  4. Статья В. В. Москаленко, И. В. Соболева, А. А. Федянин, Усиление эффекта ГусаХенхен поверхностными волнами в одномерных фотонных кристаллах, Письма в ЖЭТФ, 2010.

Лекция 5. Решение Ричардса-Вольфа для поля в фокусе острофокусирующей линзы.

  • Расчет поля в фокусе острофокусирующей линзы. Теория Ричардса-Вольфа. Векторная теория фокусировки Дебая. Фокусировка высоких мод Эрмита-Гаусса (Л. Новотный, Б. Хехт "Основы нанооптики").

  • Работы С.Н. Хониной (ссылка). (В особенности работу: Breaking the symmetry to structure light (2021) и работу 16. из списка литературы к данной статье.)

  • Ю.В. Крыленко и др. Расчет структуры поля лазерного излучения различных поляризаций в фокальной области идеальной фокусирующей линзы методами скалярной теории дифракции. ФИАН. 2011. (фокусировка Дебая) здесь

  • Моделирование Павел Глек "Фокусировка оптического излучения: векторная теория Дебая и фазовые элементы" здесь.

  • Презентация.

Лекция 6. Обзор методов ближнепольной оптической микроскопии.

  • Обзорная статья по безапертурной ближнепольной микроскопии: R. Hillenbrand et. al. "Nanoscale-resolved subsurface imaging by scattering-type near-field optical microscopy", ссылка.

  • Статья по апертурной ближнепольной микроскопии. Маркус Рашке и др. "Получение изображений клеточных мембран в жидкости в ближнепольном сканирующем микроскопе в условиях активного управления механическим резонанасом кантилевера, ссылка.

  • Расчет поля вблизи наноэллипсоида. См. В.В. Климов. Наноплазмоника. Гл. 7. Плазмонные свойства наносфероидов. См. обобщение теории Ми (теория Ми-Ганса): A.Trugler. Optical properties of metallic nanoparticles. 2011.


Лекция 7. Оптические антенны.

  • Оптические антенны. Л.Новотный и др. общая теория здесь.

  • Обзор в УФН: Ю.С. Кившарь и др. здесь.

  • Оптические антенны: аналогия с радиодиапазоном. М. Рашке здесь.

  • Экспериментальные аспекты. Т. Таминья здесь.

  • Презентация.


Лекция 8. Объемные метаматериалы.

1. Электродинамика метаматериалов.

  • В.Г. Веселаго Электродинамика веществ с одновременно отрицательными ε и μ. УФН. 1967. И др. статьи автора в УФН.

  • А.Н. Лагарьков и др. Сверхразрешение и усиление в метаматериалах. УФН. 2009.

  • В.М. Агранович, Ю.Н. Гартштейн. Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света. УФН. 2006.

3. Презентация.

Лекция 9. Обобщенный закон Снеллиуса. Метаповерхности.

Обощенный закон Снеллиуса.

  • М.А. Ремнёв, В.В. Климов. Метаповерхности: новый взгляд на уравнения Максвелла и новые методы управления светом. УФН. 2018.

Лекция 10. Дифракционная нанофотоника. Массив отверстий как линза.

1. Массив наноотверстий как линза (металинза).

Satoshi Ishii, Vladimir P. Drachev, Alexander V. Kildishev Diffractive nanoslit lenses for subwavelength focusing. Opt. Comm. 2011

2. Сверхосциляции.

Презентация.


Лекция 11. Дальнепольная микроскопия. Обзор методов. Микроскопия STED.

Интернет-сайт STEFAN HELL LABS с публикациями в открытом доступе: http://4pi.de/.


Л.Новотный, Б.Хехт. Введение в наноптику. STED: теоретические основы метода. Гл.4


М. Рожко "Нобелевская лекция Штефана Хелля"


Презентация.