Andreas Pack

Current Problems in Nano-Optics

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Kurzfassung in Deutsch

Ziel dieser Arbeit war die Berechnung elektromagnetischer Nahfelder, die wesentlich sind für die Charakterisierung von Strukturen im Submikrometerbereich. Diese Aufgabenstellung wurde im Rahmen der klassischen Elektrodynamik unter Vernachlässigung von quantenmechanischen und relativistischen Effekten durchgeführt. Die untersuchten Modellsysteme bestanden aus stückweise homogenen Medien. Eine Beschränkung auf eine harmonische Zeitabhängigkeit der Felder fand nicht statt. Zum Einsatz kamen analytische (Mie-Theorie und deren Erweiterungen), semi-analytische (MMP) und rein numerische Methoden (FDTD). Besonders umfassend wurden die Eigenschaften evaneszenter Wellen untersucht. Entgegen der oft üblichen Vorgehensweise wurden die Beschränkung auf 2-dimensionale Modelle vermieden und Metalle nicht idealisiert als perfekt leitend, sondern realistisch über einen komplexen Brechungsindex bzw. über ein äquivalentes Drude-Modell beschrieben. Nur so ist es möglich die Ausbreitung von surface plasmon polaritons zu modellieren und den Einfluß von Volmenplasmonen zu berücksichtigen. Untersucht wurden periodische und nicht periodische Strukturen aus dielektrischen und metallischen Materialien. Solche Systeme sind nützlich aufgrund der Bildung von photonischen Bandlücken (Dielektrika) und der Realisierung hoher Feldverstärkungen (Metalle). Die erste Eigenschaft kann für die Konstruktion von besonders effektiven Laser und die zweite im Rahmen der oberflächenverstärkten Raman-Streuung angewendet werden. Eine weiterer Schwerpunkt dieser Dissertation war die Analyse nahfeld-optischer Mikroskope (SNOM). Mit solchen Apparaturen kann eine Auflösung jenseits des Abbe-Limit erreicht werden. Untersucht wurden die Abbildungseigenschaften aperturloser Nahfeld-Mikroskope und die Ausbreitung von Femto-Sekunden Pulsen in einem konventionellen SNOM, welches mit einer metallbeschichteten Glasfaser ausgestattet ist. Die zweite Fragestellung ist relevant für die Kombination von hoher räumlicher mit hoher zeitlicher Auflösung.

weitere Metadaten

Schlagwörter
FDTD
Schlagwörter
MAFIA
Schlagwörter
Vielfachmultipolmethode
Schlagwörter
Waferreinigung mittels Hochleistungslaser
SWD SchlagworteElektromagnetismus
SWD SchlagworteLichtstreuung
SWD SchlagworteEvaneszente Welle
SWD SchlagworteCluster
SWD SchlagworteOptische Nahfeldmikroskopie
SWD SchlagworteComputersimulation
SWD SchlagwortePhotonischer Kristall
DDC Klassifikation530
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
Gutachter Michael Prof. Dr. Hietschold
Reinhold PD Dr. Wannemacher
Dieter Dr. Pohl
DokumententypDissertation
SpracheEnglisch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)03.05.2001
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung07.09.2001
Veröffentlichungsdatum (online)21.06.2002
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-200200743

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