自從阿貝和瑞利時代起，人們就知道經典光學顯微鏡的分辨率是受衍射限制的，通過光學系統(tǒng)可以分辮的zui小距離。這是因為場與有限大小物體的相互作用可分為兩部分:一個是與低空間頻率相的擴散場，t<2/1;一個是與高空間頻率相的耗散場，f>2/1.現(xiàn)在我們了解到，由于物體所傳播的遠場中不包括耗散場這一項，所以小于波長尺寸物體的探測就有很大困難，.zui近，一種新型的光學顯微鏡—近場掃描光學顯微鏡或掃描隧道光學顯微鏡已發(fā)展起來.這種顯微鏡的基本原理是探測小于波長尺寸的物體所傳播的近場，這就解決了上述主要問題.

    在70年代初，Ash和NichollsW證明T在微波波段的超分辨率顯微鏡原理.在這以后大約十年內這項技術沒有很大發(fā)展.直到1984年G. Massey等人發(fā)表了他們zui初的實驗結果，把Ash和Nicholls的理淪護展到了可見光波段.然后，很多關于近場技術的報告紛紛發(fā)表。例如。Ficher用一個較大的孔來掃描低于波長大小的結構，并給出了一系列有趣的實驗結果，但這些結果由于種種原因難于解釋。Massey把近場成像技術發(fā)展到遠紅外波段,這一發(fā)展得到很多應用。Poh等人研究了被他們稱做是“光學診斷器”的超分辨率顯微鏡（iil，這種顯微鏡與E. Betzig等人在986年提出的近場掃描光學顯微鏡（NSOM）系統(tǒng)相似，但它無論從理論到實驗上都還很不完善。此后一些報道進一步完善了NSOM系統(tǒng)，并把它應用于生物結構及其他一些微小結構樣品.

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奧林巴斯顯微鏡

    奧林巴斯顯微鏡的zui基本思想如所示.人射光垂直射人帶有一個小孔（尺度小于波長尺度）的屏上，由于屏是不透明的，人射光透過小孔出射到屏以下區(qū)域.在近場區(qū)域（相對于孔平面）出射光被限制于孔的尺寸范圍內，而與人射光的波長無關.在遠場，人射光發(fā)生明顯的衍射效應，以致不能得到孔的幾何成像.應用準直現(xiàn)象，可把待測樣品放莊孔的近場區(qū)域

內.在這種情況下孔相當于一個光源，它的尺寸不再受幾何光學的限制，保側從樣品透過的

或反射的光可產生一個高分辨率的成像.因為分辨率依賴于孔的尺寸而不是波長，所以如果孔足夠小，可得到10nm或更小的分辨率。

    在此基本理論的基礎上，有人提出了反射近場光學顯微鏡的模型。它討論了一個導光

的介質尖錐與小于波長尺度粗糙表面之間光的相互作用.這一模型的一種實驗方案。

    用He-Ne激光器做照射光源.透鏡把平行光聚焦從側面照射樣品，樣品表面外即產生一指數(shù)衰減的耗散場.當導光的錐尖處于這一場區(qū)時，它即刻把耗散場（evanescent field）的光傳導給光探測器.計算機對光電信號進行數(shù)字化處理可得出三維成像.介質尖錐尺寸及其與樣品的距離都小于光的波長.

    玻璃片上吸附物的三維圖像.介質錐尖與樣品間的距離不變，玻璃片上吸附物的三維圖像橫向和縱向分辨率都優(yōu)于50 nm，zui高可接近10nm不難理解，介質錐尖制作是關鍵技術之一，錐尖尺寸越小越好，它直接影響圖像的橫向分辨率.介質錐尖與樣品表面間的距離必須足夠小，否則達不到近場條件要求，它直接影響圖像的縱向分辨率.

近場光學掃描顯微鏡的實驗結果是令人鼓舞的，其分辨率已達到了很高的水平，盡管還還可進一步開發(fā)，應用范圍還可進一步擴大。