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光子扫描隧道显微镜(PSTM)是扫描隧道显微镜的一种，利用样品表面的隐失波携带高频信息，通过探测近场区域的隐失波成像，突破了衍射极限的限制，获得了纳米尺度的超分辨率图像。本文利用近场光学理论—格林函数法—来研究近场光学成像，有效的描述了近场区域的光场与物质之间相互作用。通过将求解的Lippmann-Schwinger积分方程离散化进而求得空间近场的散射场分布，与微分方程FDTD法比较，由于格林函数法通过求解积分方程，边界条件被包含在积分方程里面，避免了边界条件的处理，及因边界条件不理想所产生的误差。但由于传统求解Lippmann-Schwinger积分方程的解法主要通过矩阵求逆—矩量法(MethodofMoment，MOM)，而格林函数系数矩阵的存储量和矩阵与向量的乘积运算量分别为～N2和～N3，因此矩量法不适合求解大尺寸及多体的电磁场散射。本文采用共轭梯度法和快速傅立叶变换算法求解离散Lippmann-Schwinger积分方程，与传统的格林函数解法矩量法相比，由于共轭梯度法降低了计算机内存的占有量并结合格林函数本身特点只是空间坐标的函数，使矩阵的存储量由～N2降低为～N；在共轭梯度法迭代过程中矩阵与向量的乘积运算满足卷积运算，因此可以利用快速傅立叶变换算法来加速运算，这样矩阵与向量的乘积运算量由～N3降低为～NlogN，从而实现了近场大尺寸及多体电磁散射的数值模拟。
本文主要利用格林函数共轭梯度法和快速傅立叶变换算法来研究一些样品的近场光学成像，解释样品成像的物理意义，通过成像理论看出，近场光学成像是一种复杂的近场干涉图像，同时对金属样品的成像可看出，金属样品的光学成像表现为近场的场增强效应，且其光强的分布随探测面高度的增加到快速衰减，这主要是对金属来说场强起主导作用的是沿Z方向电场—隐失场，这也符合金属表面等离子激元共振仅存在样品表面几个纳米尺度范围内情况。