Gaussian apodization and superresolution optical imaging system for soft X-ray region

Gaussian Apodization이 되어 있는 X-선 결상계의 초분해능

  • 송영란 (인하대학교 이과대학 물리학과) ;
  • 이민희 (인하대학교 이과대학 물리학과) ;
  • 이상수 (한국과학기술원 물리학과)
  • Published : 1996.06.01

Abstract

Superresolution optics, employing Gaussian apodization, is rigorously treated at the soft X-ray wave-length(λ=0.013 ${\mu}{\textrm}{m}$) region. In the diffraction integral, the line integral along the imaginary axis is found small, and it is ignored, so that the diffraction integral consists of the integration along the real axis. The resolution of the diffracted image is not effected by the pupil angular frequency bandwidth $2{\omega}_0$, which is one of the most important the characteristic features of Gaussian apodization ($e^{-o^2x^2}$ optics. The superresolution optics has resolution ($\frac{1}{2}{\times}FWHM)$=$\Delta$x=0.008 $\mu$m which is smaller than the Rayleigh criterion of 2λ=0.026 ${\mu}{\textrm}{m}$ for NA=0.25. The optical system has ${\omega}_0{\ge}\frac{1}{2}{\sigma}$, which gives the peak intensity of the diffracted image larger than $e^{-2}$ times intensity obtainable by the infinite sperture.

Gauss pupil를 이용하는 초분해능 광학계가 .lambda.=0.013.mu.m인 연 X-선영역에서 정밀하게 취급되었다. 회절상의 적분에서 허수축방향의 선적분치가 작은 값이 된다는 것을 증명하고 이것을 무시하여 실수축 위의 선적분 만으로서 회절상을 구하였다. 이 광학게에서 회절상이 분해능에 대한 구경의 공간주파수대폭(2.omega. $_{o}$ )의 제약 조건이 없다. .omega..rarw..inf.일 때의 회절상의 중심의 강도의 e$^{-2}$ 배의 강도를 초분해능 광학계가 지니고 있어야 한다는 추가적인 조건에서 부터 .omega.$_{o}$ .geq.1/2.sigma.(.omega.$_{o}$ =12*$10^{5}$ , 1/2.sigma.=5.0*$10^{5}$ )의 조건을 얻고, 이 조건에서부터 .DELTA.x=1/2(FWHM).geq. 0.26.lambda.=0.0034.mu.의 관계식을 얻었다 (단, NA=0.25, Rayleigh resolution limit=2.lambda.). 본 연구에서 .DELTA.x=0.008.mu.m인 초분해능 연X-선 결상계를 제시하였으며 이 분해능은 Rayleigh의 분해한계 2.lambda.=0.026.mu.m보다 작다.

Keywords

References

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