近场光学显微镜与远场显微镜有什么不同

      什么是近场光学显微镜？

     80年代以来, 随着科学与技术向小尺度与低维空间的推进与扫描探针显微技术的发展，在光学领域中出现了一个新型交叉学科——近场光学。近场光学对传统的光学分辨极限产生了革命性的突破。新型的近场光学显微镜 ( NSOM——Near-field Scanning Optical Microscope，或称 SNOM)的出现使人们的视野由入射光波长一半的尺度拓展到波长的几十分之一，即纳米尺度。在近场光学显微镜中，传统光学仪器中的镜头被细小的光学探针所代替，其尖端的孔径远小于光的波长。

     早在1928年, Synge提出：用入射光透过孔径为10nm 小孔照射到相距为10nm的样品后， 以10nm 的步长扫描并且收集微区的光信号时，就可能获得超高分辨率。在这种直观的描述中, Synge 已经清楚地预测了现代近场光学显微镜的主要特征。

     1970年，Ash 和 Nicholls 应用近场的概念， 在微波波段( K=3cm)实现了分辨率为 K/ 60的二维成像。1983年，BM 苏黎世研究中心成功地在金属镀膜的石英晶体尖端制备了纳米尺度的光孔。利用隧道电流作为探针和样品间距的反馈，获得 K/ 20的超高光学分辨率的图象。使近场光学能引起更广泛关注的推动来自于AT&T Bell 实验室。1991年 Betzig 等人用光 学纤维制成高通光率的锥形光孔， 侧面蒸镀金属薄膜，加上独特的切变力探针-样品间距调 控法，不但使透过的光子通量增加了几个数量级，同时又提供了一种稳定、可靠的调控方法，引发了近场光学显微镜在生物、化学、磁光畴与高密度信息存储器件、量子器件等不同领域中高分辨光学观察中的一系列研究。 所谓近场光学，是相对于远场光学而言。传统的光学理论，如几何光学、物理光学等，通常只研究远离光源或者远离物体的光场分布，一般统称为远场光学。远场光学在原理上存在着一个远场衍射极限，限制了利用远场光学原理进行显微和其它光学应用时的最小分辨尺寸和最小标记尺寸。而近场光学则研究距离光源或物体一个波长范围内的光场分布。在近场光学研究领域，远场衍射极限被打破，分辨率极限在原理上不再受到任何限制，可以无限地小，从而基于近场光学原理可以提高显微成像与其它光学应用时的光学分辨率。

    基于近场光学技术的光学分辨率可以达到纳米量级，突破了传统光学的分辨率衍射极限，这将为科学研究的诸多领域，尤其是纳米科技的发展提供有力的操作、测量方法和仪器系统。目前，基于隐失场探测的近场扫描光学显微镜 、近场光谱仪已经在物理、生物、化学、材料科学等领域中得到应用，并且应用范围正在不断地扩大；而基于近场光学的其它应用，如纳米光刻和超高密度近场光存储、纳米光学元器件、纳米尺度粒子的捕获与操纵等等，也吸引了众多科学工作者的注意。

除了都叫显微镜，相同点还真不多。

首先，也是最大的区别，分辨率不同，远场显微镜也就是传统光学显微镜受衍射极限的限制，在小于光波长的区域，很难清楚地成像；而近场显微镜可以做到清晰成像。

其次，原理不同，远场显微镜利用的是光的反射和折射等，利用透镜间的组合即可；而近场中需要用到探针，利用消逝场和传输场的耦合和转换，实现对光信号的获取。

还有，仪器复杂程度，造价等，两者不可同日而语。