Двухфотонная лазерная литография для создания планарных и трехмерных полимерных оптических элементов видимого и рентгеновского диапазонов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат наук Абрашитова Ксения Александровна

• Абрашитова Ксения Александровна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Абрашитова Ксения Александровна

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Метод двухфотонной лазерной литографии

1.1.1 Двухфотонное поглощение

1.1.2 Фоторезисты и предел полимеризации

1.1.3 Двухфотонная лазерная литография

1.2 Преломляющие фокусирующие оптические элементы для рентгеновского диапазона

1.2.1 Источники рентгеновского излучения

1.2.2 Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом

1.2.3 Методы фокусировки рентгеновского излучения

1.2.4 Составные преломляющие рентгеновские линзы

1.3 Элементы интегральной оптики для блоховских поверхностных электромагнитных волн

1.3.1 Поверхностные электромагнитные волны

1.3.2 Теоретическое описание распространения блоховских поверхностных электромагнитных волн

1.3.3 Микроскопия мод утечки для характеризации распространения блоховских поверхностных электромагнитных волн

1.4 Нелинейно-оптические свойства полупроводниковых материалов

Глава 2. Трёхмерные полимерные преломляющие

рентгеновские линзы

2.1 Экспериментальная установка двухфотонной лазерной литографии

2.2 Описание формата файлов структур для программы

управления установкой двухфотонной лазерной литографии

2.3 Геометрические параметры трёхмерных моделей составных преломляющих рентгеновских линз

Стр.

2.4 Создание экспериментальных образцов составных преломляющих рентгеновских линз

2.5 Исследование фокусирующей и изображающей способности составных преломляющих рентгеновских линз

2.5.1 Исследование фокусирующей способности составных преломляющих рентгеновских линз методом ножевого сканирования

2.5.2 Исследование фокусирующей способности составных преломляющих рентгеновских линз методом птихографии

2.5.3 Исследование изображающей способности составных преломляющих рентгеновских линз методом полнопольной рентгеновской микроскопии

Глава 3. Элементы интегральной оптики для блоховских

поверхностных электромагнитных волн

3.1 Создание планарных структур методом двухфотонной лазерной литографии

3.1.1 Формат файлов планарных структур

3.1.2 Процедура нанесения тонких полимерных слоёв

3.2 Изготовление элементов интегральной оптики для блоховских поверхностных электромагнитных волн методом двухфотонной лазерной литографии

3.3 Исследование элементов интегральной оптики для блоховских поверхностных электромагнитных волн методом микроскопии

мод утечки

Глава 4. Композитный фоторезист для двухфотонной

лазерной литографии

4.1 Композитный фоторезист на основе квантовых точек CdSe и

фоторезиста SU-8

4.1.1 Создание композитного фоторезиста

4.1.2 Просвечивающая электронная микроскопия плёнок композитного фоторезиста

Стр.

4.1.3 Спектроскопия поглощения плёнок композитного фоторезиста

4.1.4 Люминесцентная микроскопия структур из композитного фоторезиста

4.2 Определение нелинейно-оптических свойств квантовых точек

методом z-сканирования

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Двухфотонная лазерная литография для создания планарных и трехмерных полимерных оптических элементов видимого и рентгеновского диапазонов»

Введение

Диссертационная работа посвящена экспериментальному исследованию особенностей распространения электромагнитного излучения в трёхмерных и планарных полимерных нано- и микроструктурах, изготовленных методом двухфотонной лазерной литографии. Основное внимание уделено разработке методом двухфотонной лазерной литографии и исследованию фокусирующей и изображающей способности нового типа составных преломляющих рентгеновских линз — компактных трёхмерных полимерных линз малого радиуса кривизны, являющихся аналогами оптических линз для рентгеновского диапазона. В работе разрабатываются и исследуются полимерные элементы интегральной оптики для возбуждения и управления распространением бло-ховскими поверхностных электромагнитных волн. Кроме того, в работе был разработан и исследован композитный материал на основе коммерческого фоторезиста 8И-8 и квантовых точек CdSe.

Оптические эффекты, основанные на линейном и нелинейном взаимодействиях лазерного излучения с веществом, являются основой для разработки методов создания структур наномасштаба. Процесс двухфотонного поглощения - кубичный нелинейно-оптический непараметрический процесс, при котором атом или молекула переходит в возбуждённое состояние при одновременном поглощении двух фотонов падающего излучения. Двухфотонная лазерная литография (ДЛЛ) является одним из немногих трёхмерных методов структурирования с разрешением, достигающим 100 нм. Под действием лазерного излучения исходный растворимый материал - фоторезист - превращается в нерастворимый полимерный гель и таким образом происходит структурирование. Данный процесс имеет пороговый характер по плотности энергии поглощённого излучения, что обеспечивает высокое разрешение метода, не ограниченное дифракционным пределом фокусировки. Прозрачный для падающего излучения материал двухфотонно поглощает только внутри фокального объёма, что позволяет структурировать полимер в трёх измерениях. ДЛЛ позволяет изготавливать структуры, недоступные для других методов, — нависающие и взаимопроникающие, которые востребованы в областях микрофлюидики, микрооптики, интегральной фотоники, нанофотоники, микромеханики, биомедицинской инженерии. Создание таких структур позволяет решить ряд важных

научных задач, одной из которых является создание фокусирующих элементов для излучения рентгеновского диапазона.

Жёсткое рентгеновское излучение (РИ) обладает свойствами, привлекательными для исследования и характеризации свойств материалов - высокой проникающей способностью, чувствительностью к элементному составу образца, малой длиной волны и отсутствием необходимости вакуумирования. Для практической реализации той или иной экспериментальной методики, основанной на взаимодействии РИ с веществом, необходимы как эффективные и мощные источники рентгеновского излучения, так и разработка способов управления РИ. Важной задачей управления РИ является его фокусировка, решение которой требуется для исследования локальных свойств образцов. Существует широкий спектр технологий фокусировки РИ: различают отражающие, дифракционные и преломляющие фокусирующие элементы. К преломляющим элементам относятся составные преломляющие рентгеновские линзы (СПРЛ). Так как все материалы являются менее оптически плотными, чем воздух, то одиночная собирающая линза должна иметь вогнутую форму. Однако показатель преломления одиночной собирающей линзы отличается от единицы в шестом знаке и она не способна обеспечить достаточную фокусировку: для достижений коротких фокусных расстояний необходим набор одиночных линз, поставленных в ряд, которые и формируют СПРЛ. СПРЛ являются набором двояковогнутых линз, расположенных в ряд и имеющих общую оптическую ось. Для достижения оптимальной фокусировки РИ одиночные линзы должны иметь форму параболоида вращения и малый радиус кривизны в вершине параболы. Материалы с маленьким порядковым номером Z и высокой плотностью р теоретически обеспечивают минимальный дифракционный предел фокусировки. Однако на практике предел фокусировки с помощью СПРЛ определяется материалом СПРЛ и соответствующей возможностью изготовления: близостью формы поверхности изготовленной СПРЛ к параболоиду и его радиусом кривизны, а также наличием включений и неоднородностей в материале.

Наиболее популярными типами СПРЛ являются трёхмерные бериллие-вые и планарные кремниевые линзы. Бериллиевые СПРЛ сочетают большое значение апертуры и высокую прозрачность. Рекордный размер перетяжки сфокусированного Ве-СПРЛ пучка составляет порядка 100 нм. Технология изготовления Ве-СПРЛ - штамповка - не позволяет изготавливать СПРЛ с радиусами кривизны менее 50 мкм и для жёсткой фокусировки РИ необходимо

большое количество линз, что приводит как к большим фокусным расстояниям (десятки сантиметров - метры), так и к увеличению размера самой СПРЛ (десятки сантиметров). Кроме того, процесс штамповки приводит к появлению неоднородностей и включений, вызывающих аберрации СПРЛ из бериллия.

С помощью другого популярного типа СПРЛ — кремниевых линз — можно достичь меньших размеров перетяжки (менее 50 нм). Si-СПРЛ изготавливаются методом электронной литографии с последующим травлением. Вследствие ограничений на глубину травления геометрическая апертура линзы составляет не более 60 мкм. Величина фокусного расстояния Si-СПРЛ лежит в диапазоне сантиметров, а радиусы кривизны таких линз могут составлять до 1 микрометра. Однако кремниевые СПРЛ обладают ограниченной апертурой и большим поглощением в материале линзы. Кроме того, Si-СПРЛ планарны и для получения двумерной фокусировки необходимо использовать кросс-геометрию (две планарных линзы, ориентированные под 90 °), что, во-первых, усиливает поглощение в СПРЛ и, во-вторых, вызывает астигматизм при использовании Si СПРЛ в полнопольной микроскопии.

ДЛЛ является подходящим инструментом для изготовления СПРЛ -структур сложной вогнутой параболической геометрии. Метод ДЛЛ потенциально позволит изготовить трёхмерные СПРЛ с малыми радиусами кривизны, сравнимыми с радиусами кривизны Si-СПРЛ и гораздо меньшими предельных радиусов кривизны Ве-СПРЛ. Полимерный материал обладает меньшим поглощением, чем кремний, что обеспечивает меньший дифракционный предел фокусировки по сравнению с Si-СПРЛ с тем же радиусами кривизны и фокусным расстоянием. Полимерный материал является аморфным: в нем отсутствуют включения и неоднородности, как в бериллии. Метод ДЛЛ потенциально позволяет структурировать материал с гораздо более высоким разрешением, чем штамповка. Кроме того метод ДЛЛ является более простым и гибким по сравнению со способом изготовления Si-СПРЛ: не требует чистых помещений, вакуумирования и масок. Актуальность темы обусловлена потребностью создания компактного полнопольного высокоразрешающего рентгеновского объектива, который невозможно создать с помощью существующих технологий. В качестве объекта исследования в данной части работы выступало рентгеновское излучение, сфокусированное с помощью полимерных трёхмерных составных преломляющих рентгеновских линз, изготовленных методом двухфотонной лазерной литографии.

Метод ДЛЛ может выступать и в качестве метода создания фотонных интегральных схем — набора элементов, расположенных на единой подложке-чипе, которые генерируют, модулируют и детектируют излучение инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов, а также управляют его распространением. ДЛЛ позволяет с высокой точностью контролировать геометрические параметры структур и, как следствие, структуры, изготовленные методом ДЛЛ, эффективно управляют распространением излучения. ДЛЛ обладает простотой и гибкостью, что позволяет изготавливать широкий набор устройств различной геометрии на единой подложке-чипе. Использование поверхностных электромагнитных волн позволяет существенно уменьшить размер фотонных интегральных схем. Наиболее изученным типом поверхностных электромагнитных волн являются поверхностные плазмон-поляритоны (ПП), распространяющиеся на границе металл-диэлектрик. Однако широкому распространению технологии, основанной на ПП, препятствуют большие омические потери в плазмонных устройствах, фиксированный закон дисперсии, который определяется свойствами металла, и невозможность возбуждения ПП в ультрафиолетовом диапазоне. Блоховские поверхностные электромагнитные волны (БПЭВ) являются аналогом ПП. БПЭВ возбуждаются на поверхности одномерных диэлектрических фотонных кристаллов, причём их закон дисперсии регулируется геометрией и материалом последних. Диэлектрическая природа материала фотонного кристалла обеспечивает отсутствие омических потерь. Все это делает технологию БПЭВ привлекательной платформой для реализации разнообразных интегральных оптических устройств, в том числе для видимого и ультрафиолетового диапазонов. Для БПЭВ было показано, что нанесение тонких диэлектрических слоёв на одномерный фотонный кристалл способно модифицировать закон дисперсии поверхностной волны. Структурирование полимерного слоя позволяет создавать контраст эффективного показателя преломления и как следствие управлять распространением поверхностной волны. Становится возможным создание планарных оптических элементов, аналогичных элементам, контролирующим распространение пучка в трёх измерениях - волноводов, линз, призм, дифракционных решёток, резонаторов и других. Актуальность темы обусловлена потребностью прото-типирования компактных интегральных оптических элементов для управления распространением излучения в широком спектральном диапазоне, в том числе видимом и ультрафиолетовом. В качестве объекта исследования в данной

части работы выступали блоховские поверхностные электромагнитные волны, распространяющиеся в полимерных интегральных оптических элементах, изготовленных методом двухфотонной лазерной литографии.

Для решения задач управления любым типом электромагнитного излучения необходимо разработать технологию создания не только пассивных оптических элементов, но и активных — способных менять свой оптический отклик в ответ на внешнее воздействие. Среди активных устройств можно выделить устройства, реализующие полностью оптическое переключение — изменение пропускания или отражения оптического элемента под действием управляющего оптического сигнала, а также лазеры. Одним из методов реализации полностью оптического переключения является использование нелинейно-оптического эффекта Керра — явления изменения показателя преломления материала под действием интенсивного внешнего электромагнитного излучения. Изменение показателя преломления линейно зависит от интенсивности падающего излучения. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом керровской нелинейности (ККН). Однако большинство материалов, включая полимеры, обладают малым значением ККН и разрушаются прежде, чем удаётся добиться значительных изменений показателя преломления. Одним из известных подходов, позволяющих решить данную проблему и добавить к свойствам полимеров — прозрачности и способности к структурированию — высокий ККН, является подход нанокомпозитных материалов. В качестве прозрачной матрицы может выступать полимер, а в качестве агента, который обеспечивает необходимые оптические свойства — квантовые точки (КТ) — полупроводниковые материалы, свойства которых, в том числе оптические, определяются размерными эффектами. Теоретически было предсказано, что данные материалы обладают большим ККН. КТ являются также привлекательным материалом в качестве люминофоров, так как обладают широким спектром поглощения, высоким квантовым выходом, фотостабильностью, а также возможностью управлять их оптическими свойствами с помощью кван-тово-размерных эффектов, что позволяет использовать их в качестве активной среды в лазерах. Смешение фотоструктурируемых материалов с КТ позволяет соединить свойства обоих компонентов в одном материале и существенно расширить область применения квантовых точек. Актуальность темы обусловлена потребностью в технологии создания нанокомпозитных фоторезистов для изготовления активных элементов, в том числе для управления БПЭВ. В качестве

объекта исследования в данной части работы выступал композитный материал на основе квантовых точек CdSe и коммерческого фоторезиста 8И-8.

Можно заключить, что несмотря на большое количество исследований, посвящённых как составным преломляющим рентгеновским линзам, так и элементам интегральной оптики для блоховских поверхностных электромагнитных волн, является недостаточной для того, чтобы преодолеть ограничения, препятствующие полноценному практическому применению существующих рентгеновских и интегральных оптических элементов.

Целью диссертационной работы является разработка метода двухфо-тонной лазерной литографии для создания полимерных микроразмерных трехмерных преломляющих рентгеновских линз и планарных элементов интегральной оптики, исследование фокусирующей способности рентгеновских микролинз и особенностей распространения блоховских поверхностных волн в планарных волноводах, а также изучение оптических свойств композитного фоторезиста для двухфотонной лазерной литографии. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.

1. Разработка и изготовление методом двухфотонной лазерной литографии экспериментальных образцов трехмерных полимерных преломляющих рентгеновских линз с микронными радиусами кривизны, определение параметров фокусировки рентгеновского излучения лабораторных и синхротронных источников, исследование рентгено-стойкости изготовленных образцов линз.

2. Разработка и изготовление методом двухфотонной лазерной литографии экспериментальных образцов полимерных волноводных элементов интегральной оптики на поверхности одномерных фотонных кристаллов, изучение модового состава блоховских поверхностных электромагнитных волн и его связи с геометрическими параметрами волноводов.

3. Разработка методики изготовления композитного фоторезиста на основе квантовых точек CdSe и фоторезиста SU-8, исследование люминесцентных свойств композитного фоторезиста и определение коэффициента керровской нелинейности квантовых точек CdSe.

Научная новизна.

1. Впервые экспериментально продемонстрированы составные преломляющие рентгеновские линзы нового типа — трёхмерные полимерные параболические линзы малого радиуса кривизны 5-10 мкм, изготовлен-

ные методом двухфотонной лазерной литографии. Впервые показана фокусировка рентгеновского излучения лабораторного источника с помощью данного типа линз.

2. В схеме полнопольной рентгеновской микроскопии для энергии падающего излучения 12.7 кэВ впервые было получено изображение с разрешением до 100 нм для составной рентгеновской преломляющей линзы с радиусом кривизны 5 мкм и количеством отдельных линз, равным 30.

3. Впервые проведены эксперименты по изучению рентгеностойкости составных преломляющих рентгеновских линз, изготовленных методом двухфотонной лазерной литографии. Показано, что после облучения интенсивным рентгеновским излучением с накоплением дозы 15х106 Гр, что соответствует приблизительно неделе непрерывной работы линзы в качестве объектива на экспериментальной станции при стандартных условиях, составная преломляющая рентгеновская линза остаётся способной к передаче изображения с ухудшением разрешения до 200 нм.

4. Впервые экспериментально продемонстрирована возможность создания интегральных оптических элементов для блоховских поверхностных электромагнитных волн методом двухфотонной лазерной литографии.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в разработке нового типа компактных и миниатюрных составных преломляющих рентгеновских линз, способных преодолеть недостатки, свойственные широко используемым составным преломляющим рентгеновским линзам из кремния и бериллия. Новый тип линз потенциально позволит реализовать компактный полнопольный рентгеновский микроскоп с высоким разрешением. Разработка элементов интегральной оптики для блоховских поверхностных электромагнитных волн необходима для создания компактных оптических чипов для управления излучением от инфракрасного до ультрафиолетового диапазона. Создание новой платформы для изготовления элементов интегральной оптики для блоховских поверхностных электромагнитных волн на основе двухфотон-ной лазерной литографии позволит осуществлять прототипирование таких элементов на едином чипе и быстро оптимизировать геометрию устройств разнообразного типа и сложности. Разработка композитных фоторезистов

потенциально позволит создавать компактные оптические переключатели - аналоги электронных транзисторов, что необходимо для разработки оптических компьютеров, а также микролазеров как компактных источников излучения на чипе.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Трёхмерные полимерные составные преломляющие рентгеновские линзы, изготовленные методом двухфотонной лазерной литографии, применимы для фокусировки жёсткого рентгеновского излучения и способны к построению изображения тестового объекта с разрешением до 100 нм для энергии фотона падающего излучения 12.7 кэВ. Рентгеновская линза остаётся способной к передаче изображения с разрешением до 200 нм после ее облучения рентгеновским излучением с накоплением дозы 15х106 Гр.

2. Элементы интегральной оптики, изготовленные методом двухфотонной лазерной литографии, могут быть использованы для генерации и управления распространением блоховских поверхностных электромагнитных волн на поверхности одномерных фотонных кристаллов. Контроль геометрических размеров волновода с точностью не хуже 15 нм по высоте и 200 нм по ширине позволяет управлять количеством мод в волноводе и их эффективным показателем преломления.

3. Возможно создание композитного фоторезиста на основе квантовых точек CdSe и фоторезиста SU-8 с концентрацией квантовых точек 5 об.% и равномерным распределением квантовых точек внутри полимерной матрицы. Показано гашение фотолюминесценции при структурировании этого фоторезиста методом двухфотонной лазерной литографии.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием современных экспериментальных методик и научного оборудования, совпадением численных расчётов и экспериментальных результатов, а также высоким уровнем научных публикаций, в которых были изложены результаты работы.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на: Международная конференция «Photonics West 2017», Сан-Франциско, США, Международная конференция «Photonics Europe 2018», Страсбург, Франция, «XXX Школа-симпозиум по голографии, когерентной оптике и фотонике», Калиниград, Россия, 2018 г., «IV International Conference on Metamaterials and Nanophotonics METANANO 2019», Санкт-Петербург, Россия.

Личный вклад автора является определяющим. Все результаты получены автором либо самостоятельно, либо при его непосредственном участии: сбор, юстировка и автоматизация экспериментальных установок, изготовление образцов составных преломляющих рентгеновских линз и устройств интегральной фотоники для блоховских поверхностных электромагнитных волн, проведение измерений на синхротронных источниках рентгеновского излучения, разработка и исследование композитного фоторезиста, интерпретация экспериментальных результатов.

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 5 статьях в международных журналах, входящих в базы данных Scopus и Web of Science Core Collection и 1 патенте.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Полный объём диссертации составляет 153 страницы, включая 78 рисунков и 6 таблиц. Список литературы содержит 135 наименований.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Метод двухфотонной лазерной литографии

Двухфотонная лазерная литография (ДЛЛ) — технология создания микро- и наноструктур, основанная на двухфотонном поглощении внутри фокального объёма. Фотовозбуждение компонент литографической смолы, в результате которого происходит ее отверждение, происходит лишь в окрестности перетяжки сфокусированного лазерного излучения благодаря нелинейному характеру поглощения. Процесс отверждения имеет пороговый характер, что позволяет регулировать размер отверждаемого объёма, изменяя дозу или плотность энергии поглощённого лазерного излучения. Последующее погружение смолы в растворитель приводит к удалению тех участков, которые не были подвергнуты воздействию излучения. Все это обеспечивает полную трёхмерность ДЛЛ в сочетании с разрешением до 100 нм.

1.1.1 Двухфотонное поглощение

Эффект двухфотонного поглощения был впервые предсказан Марией Гёпперт-Майер в 1931 году, которая рассчитала вероятность перехода при поглощении двух квантов света во втором порядке теории возмущений. Экспериментальное наблюдение данного эффекта стало возможно лишь 30 лет спустя с изобретением лазеров. В результате одновременного поглощения двух фотонов с одинаковыми или разными энергиями атом или молекула может перейти из основного состояния в возбуждённое Вероятность двухфотонного поглощения пропорциональна квадрату интенсивности падающего излучения и ослабление пучка, распространяющегося вдоль оси х в прозрачной в линейном приближении и поглощающей в нелинейном приближении среде, описывается уравнением [1]:

^ = -в'2' (")

где в - коэффициент двухфотонного поглощения. В линейной оптике мнимая часть линейной восприимчивости описывает эффект линейного поглощения. По аналогии в нейлинейной оптике мнимая часть нелинейной восприимчивости третьего порядка описывает эффект двухфотонного поглощения. Коэффициент двухфотонного поглощения в линейно связан с мнимой частью тензора нелинейной восприимчивости третьего порядка Ххххх(—ш; ш, ш, —ш) [2]:

в = т^г[хХХхх( ш; ш, ш, —ш)], СИ

еоп^сЛ (1.2)

в = П^Сл 1т[хХ!х(—ш;ш, ш, —ш)], СГС,

где ш — частота падающего излучения, п — показатель преломления среды, с — скорость света в вакууме, Л — длина волны падающего излучения,

(3) / \ „ „

Ххххх(—ш; ш, ш, —ш) — мнимая часть компоненты тензора нелинейной восприимчивости третьего порядка. В случае нелинейного поглощения излучения раствором молекул коэффициент в как характеристика среды будет зависеть от их концентрации. Дополнительно вводится нормированный коэффициент двухфотонного поглощения — сечение двухфотонного поглощения а(2):

а(2) = Ншв/^, (1.3)

где N - числовая плотность молекул, ш - частота падающего излучения. а(2) выражается в Гёпперт-Майер: 1 ГМ=10—50 см4 с фотон-1 молекула-1. Величины сечения двухфотонного поглощения для органических флуорофоров являются очень маленькими числами 1 - 100 ГМ (700-840 нм) [3]. Таким образом, для наблюдения двухфотонно-индуцированных процессов необходимы большие интенсивности падающего излучения, которые достигаются как за счёт использования излучения импульсных лазеров, так и жёсткой фокусировки с помощью высокоапертурных объективов.

Фокусировка падающего излучения позволяет пространственно локализовать двухфотонно-индуцированные процессы вблизи перетяжки. Качественно рассмотрим зависимость интенсивности сигнала двухфотонной флуоресценции от координаты вдоль оптической оси. Пусть пространственное распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка можно аппроксимировать функцией Гаусса:

1 г2 1М--ехр(—2-^-), (1.4)

где z - координата вдоль оптической оси, г - координата в плоскости, перпендикулярной оптической оси, ш(г) = 1 + (^)2 - поперечный размер пучка, = ПЩ0 — Рэлеевская длина. Если Z»ZR,г, то Ш ^ z, а I (г,z) ^ z-2. Вероятность двухфотонного поглощения пропорциональна квадрату интенсивности накачки I (г^) и будет зависеть от расстояния вдоль оптической оси как ^ z-4. Величина интенсивности флуоресценции 1дио от тонкого слоя, перпендикулярного оптической оси, будет пропорционально площади пучка, умноженному на вероятность двухфотонного поглощения, где площадь пучка w2z2 и вероятность двухфотонного поглощения ^ z-4. Таким образом, величина интенсивности флуоресценции будет зависеть от координаты вдоль оптической оси как 1дио ^ z-2. Так в случае фокусировки высокоапертурным объективом с NA=1.2-1.4 80% интенсивности двухфотонно индуцированной флуоресцении происходит из слоя толщиной 700-1000 нм с центром в перетяжке сфокусированного излучения [4]. В случае однофотонного поглощения вероятность поглощения линейно зависит от интенсивности, и интенсивность сигнала флуоресценции не зависит от координаты вдоль оптической оси (рис. 1.1). Аналогичные размышления можно привести и для случая химических

Рис. 1.1 — Демонстрация локализации объема двухфотонного возбуждения. Раствор флуоресцина возбуждается однофотонно (голубая стрелка) объективом с апертурой 0.1 накачкой в ультрафиолетовой диапазоне. Флуоресценция наблюдается на всем пути распространения луча. Для двухфотонного возбуждения объективом с той же числовой апертурой накачкой в инфракрасном диапазоне, флуоресценция возникает только внутри 3Б локализованного объема (красная стрелка). Из [5]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абрашитова Ксения Александровна, 2020 год

Список литературы

1. Sutherland, R. L. Handbook of nonlinear optics. — CRC press, 2003. P. 963.

2. Boyd, R. Nonlinear Optics 3rd Edition. — United States of America : Elsevier, 2008.

3. Xu, C, Webb, W. W. Measurement of two-photon excitation cross sections of molecular fluorophores with data from 690 to 1050 nm // JOSA B. 1996. - Vol. 13, no. 3. - P. 481-491.

4. So, P. T., Dong, C. Y, Masters, B. R., Berland, K. M. Two-photon excitation fluorescence microscopy // Annual review of biomedical engineering. -2000. - Vol. 2, no. 1. - P. 399-429.

5. So, P. T. Two-photon Fluorescence Light Microscopy // eLS. —.

6. Chatani, S., Kloxin, C. J., Bowman, C. N. The power of light in polymer science: photochemical processes to manipulate polymer formation, structure, and properties // Polymer Chemistry. — 2014. — Vol. 5, no. 7.

P. 2187-2201.

7. Okoroanyanwu, U. Chemistry and Lithography. — United States of America : SPIE press, 2011.

8. Gould, R. F. Nomenclature of Organic Compounds, Copyright, Advances in Chemistry Series, FOREWORD: Principles and Practice //. — ACS Publications.

9. Davis, F. Polymer Chemistry: A Practical Approach. — United Kingdom : OUP Oxford, 2004.

10. Davidson, C., Feilzer, A. Polymerization shrinkage and polymerization shrinkage stress in polymer-based restoratives // Journal of dentistry. 1997. Vol. 25, no. 6. - P. 435-440.

11. Foerthner, M., Rumler, M., Stumpf, F., Fader, R., Rommel, M., Frey, L., Girschikofsky, M., Belle, S., Hellmann, R., Klein, J. Hybrid polymers processed by substrate conformal imprint lithography for the fabrication of planar Bragg gratings // Applied Physics A. — 2016. — Vol. 122, no. 3. — P. 240.

12. Aura, S., Sikanen, T., Kotiaho, T., Franssila, S. Novel hybrid material for microfluidic devices // Sensors and Actuators B: Chemical. — 2008. Vol. 132, no. 2. - P. 397-403.

13. Obi, S. Replicated optical microstructures in hybrid polymers : PhD thesis / Obi Samuel. — Université de Neuchâtel, 2006.

14. Sangermano, M., Roppolo, I., Chiappone, A. New horizons in cationic pho-topolymerization // Polymers. — 2018. — Vol. 10, no. 2. — P. 136.

15. Campo, A. del, Greiner, C. SU-8: a photoresist for high-aspect-ratio and 3D submicron lithography // Journal of micromechanics and microengineering. - 2007. - Vol. 17, no. 6. - R81.

16. Schizas, C, Karalekas, D. Mechanical characteristics of an Ormocomp® biocompatible hybrid photopolymer // Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. — 2011. — Vol. 4, no. 1. — P. 99—106.

17. Guerin, L., Bossel, M., Demierre, M., Calmes, S., Renaud, P. Simple and low cost fabrication of embedded micro-channels by using a new thick-film photoplastic // Proceedings of International Solid State Sensors and Actuators Conference (Transducers' 97). Vol. 2. - IEEE. 1997. - P. 1419-1422.

18. Decker, C. Kinetic study and new applications of UV radiation curing // Macromolecular Rapid Communications. — 2002. — Vol. 23, no. 18.

P. 1067-1093.

19. Scott, T. F., Kloxin, C. J., Forman, D. L., McLeod, R. R., Bowman, C. N. Principles of voxel refinement in optical direct write lithography // Journal of Materials Chemistry. - 2011. - Vol. 21, no. 37. - P. 14150-14155.

20. Do, M. T., Nguyen, T. T. N., Li, Q, Benisty, H, Ledoux-Rak, I., Lai, N. D. Submicrometer 3D structures fabrication enabled by one-photon absorption direct laser writing // Optics express. — 2013. — Vol. 21, no. 18.

P. 20964 20973.

21. Stampfl, J., Liska, R., Ovsianikov, A. Multiphoton lithography: Techniques, materials, and applications. — John Wiley & Sons, 2016.

22. Sun, H.-B., Takada, K., Kim, M.-S., Lee, K.-S., Kawata, S. Scaling laws of voxels in two-photon photopolymerization nanofabrication // Applied Physics Letters. - 2003. - Vol. 83, no. 6. - P. 1104-1106.

23. Sakellari, I., Kabouraki, E., Gray, D., Purlys, V., Fotakis, C., Pikulin, A., Bityurin, N., Vamvakaki, M, Farsari, M. Diffusion-assisted high-resolution direct femtosecond laser writing // Acs Nano. — 2012. — Vol. 6, no. 3. -P. 2302-2311.

24. Sun, H.-B., Kawata, S. Two-photon laser precision microfabrication and its applications to micro-nano devices and systems // Journal of lightwave technology. - 2003. - Vol. 21, no. 3. - P. 624.

25. Emons, M., Obata, K., Binhammer, T., Ovsianikov, A., Chichkov, B. N., Morgner, U. Two-photon polymerization technique with sub-50 nm resolution by sub-10 fs laser pulses // Optical Materials Express. - 2012. - Vol. 2, no. 7. - P. 942-947.

26. Wollhofen, R., Katzmann, J., Hrelescu, C., Jacak, J., Klar, T. A. 120 nm resolution and 55 nm structure size in STED-lithography // Optics express. -2013. - Vol. 21, no. 9. - P. 10831-10840.

27. Gissibl, T., Thiele, S., Herkommer, A., Giessen, H. Two-photon direct laser writing of ultracompact multi-lens objectives // Nature Photonics. - 2016. -Vol. 10, no. 8. - P. 554.

28. Mino, L., Borfecchia, E., Segura-Ruiz, J., Giannini, C., Martinez-Criado, G., Lamberti, C. Materials characterization by synchrotron x-ray microprobes and nanoprobes // Reviews of Modern Physics. - 2018. - Vol. 90, no. 2. -P. 025007.

29. Bass, M. Handbook of Optics: Classical optics, vision optics, X-ray optics. Vol. 3. - McGraw-Hill Professional, 2000. - P. 832.

30. Als-Nielsen, J., McMorrow, D. Elements of modern X-ray physics. - John Wiley & Sons, 2011. - P. 438.

31. Holloway, J., Norreys, P., Thomas, A., Bartolini, R., Bingham, R., Nydell, J., Trines, R., Walker, R., Wing, M. Brilliant X-rays using a two-stage plasma insertion device // Scientific reports. - 2017. - Vol. 7, no. 1. - P. 3985.

32. Garcia, G. Synchrotron radiation: basics, methods and applications. - Taylor & Francis, 2016. - P. 807.

33. Hofmann, A. The physics of synchrotron radiation. Vol. 20. - Cambridge University Press, 2004. - P. 347.

34. Wille, K. Introduction to insertion devices. — 1998.

35. Attwood, D., Sakdinawat, A. X-rays and extreme ultraviolet radiation: principles and applications. — Cambridge university press, 2017. — P. 634.

36. Materlik, G., Rayment, T, Stuart, D. I. Diamond Light Source: status and perspectives. — 2015.

37. Hubbell, J. Review of photon interaction cross section data in the medical and biological context // Physics in Medicine & Biology. — 1999. — Vol. 44, no. 1. - R1.

38. Henke, B. L, Gullikson, E. M, Davis, J. C. X-ray interactions: photoabsorption, scattering, transmission, and reflection at E= 50-30,000 eV, Z= 1-92 // Atomic data and nuclear data tables. — 1993. — Vol. 54, no. 2. — P. 181-342.

39. Lengeler, B., Schroer, C., Tummler, J., Benner, B., Richwin, M., Snigirev, A., Snigireva, I., Drakopoulos, M. Imaging by parabolic refractive lenses in the hard X-ray range // Journal of Synchrotron Radiation. — 1999. — Vol. 6, no. 6. — P. 1153—1167.

40. Tümmler, J. Development of Compound Refractive Lenses for Hard X-rays: A Novel Instrument in Hard X-ray Analysis. — Shaker, 2000.

41. Bajt, S., Schroer, C. G. Sub-micrometer Focusing and High-Resolution Imaging with Refractive Lenses and Multilayer Laue Optics", bookTi-tle="Synchrotron Light Sources and Free-Electron Lasers: Accelerator Physics, Instrumentation and Science Applications. — Cham : Springer International Publishing, 2019. — P. 1—28.

42. Serebrennikov, D., Clementyev, E., Semenov, A., Snigirev, A. Optical performance of materials for X-ray refractive optics in the energy range 8—100 keV // Journal of synchrotron radiation. — 2016. — Vol. 23, no. 6. — P. 1315—1322.

43. Schroer, C., Boye, P., Feldkamp, J., Patommel, J., Schropp, A., Samberg, D., Stephan, S., Burghammer, M., Schöder, S., Riekel, C., [et al.]. Hard X-ray Microscopy with Elemental, Chemical, and Structural Contrast. // Acta Physica Polonica, A. — 2010. — Vol. 117, no. 2.

44. Gene, I., John, B., Judy, P. The Race to X-ray Microbeam and Nanobeam Science // Science. — 2011. — Vol. 334, no. 6060. — P. 1234—1239.

45. Singer, W., Totzeck, M., Gross, H. Handbook of optical systems, volume 2: Physical image formation. — John Wiley & Sons, 2006.

46. Morgan, A., Prasciolu, M., Andrejczuk, A., Krzywinski, J., Meents, A., Penni-card, D., Graafsma, H., Barty, A., Bean, R. J., Barthelmess, M., [et al.]. High numerical aperture multilayer Laue lenses // Scientific reports. — 2015. -Vol. 5. - P. 9892.

47. Chao, W, Fischer, P., Tyliszczak, T., Rekawa, S., Anderson, E., Naulleau, P. Real space soft x-ray imaging at 10 nm spatial resolution // Optics express. -2012. - Vol. 20, no. 9. - P. 9777-9783.

48. Gross, H., Singer, W, Totzeck, M., Blechinger, F., Achtner, B. Handbook of optical systems. Vol. 1. - Wiley Online Library, 2005.

49. Sanchez del Rio, M, Alianelli, L. Aspherical lens shapes for focusing synchrotron beams // Journal of synchrotron radiation. - 2012. - Vol. 19, no. 3. - P. 366-374.

50. Carpena, P., Coronado, A. V. On the focal point of a lens: beyond the paraxial approximation // European journal of physics. - 2006. - Vol. 27, no. 2. - P. 231.

51. Snigirev, A., Kohn, V., Snigireva, I., Lengeler, B. A compound refractive lens for focusing high-energy X-rays // Nature. - 1996. - Vol. 384, no. 6604. -P. 49.

52. Lengeler, B., Schroer, C. G., Benner, B., Gerhardus, A., Günzler, T. F., Kuhlmann, M, Meyer, J., Zimprich, C. Parabolic refractive X-ray lenses // Journal of synchrotron radiation. - 2002. - Vol. 9, no. 3. - P. 119-124.

53. Evans-Lutterodt, K., Ablett, J. M., Stein, A., Kao, C., Tennant, D. M., Klemens, F., Taylor, A., Jacobsen, C., Gammel, P. L., Huggins, H., [et al.]. Single-element elliptical hard x-ray micro-optics // Optics Express. 2003. Vol. 11, no. 8. P. 919 926.

54. Lengeler, B., Schroer, C. G., Kuhlmann, M., Benner, B., Günzler, T. F., Ku-rapova, O, Zontone, F., Snigirev, A., Snigireva, I. Refractive x-ray lenses // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2005. - Vol. 38, 10A. - A218.

55. Roth, T., Alianelli, L., Lengeler, D., Snigirev, A., Seiboth, F. Materials for x-ray refractive lenses minimizing wavefront distortions // MRS Bulletin. -2017. - June. - Vol. 42, no. 6. - P. 430-436.

56. Snigireva, I., Snigirev, A. X-ray microanalytical techniques based on synchrotron radiation // Journal of Environmental Monitoring. — 2006. -T. 8, № 1. — C. 33—42.

57. Vaughan, G. B., Wright, J. P., Bytchkov, A., Rossat, M., Gleyzolle, H., Snigireva, I., Snigirev, A. X-ray transfocators: focusing devices based on compound refractive lenses // Journal of synchrotron radiation. — 2011. — Vol. 18, no. 2. — P. 125—133.

58. Seiboth, F., Schropp, A., Scholz, M., Wittwer, F., Rödel, C., Wünsche, M., Ullsperger, T., Nolte, S., Rahomäki, J., Parfeniukas, K., [et al.]. Perfect X-ray focusing via fitting corrective glasses to aberrated optics // Nature communications. — 2017. — Vol. 8. — P. 14623.

59. Boye, P., Feldkamp, J. M., Patommel, J., Schwab, A., Stephan, S., Hoppe, R., Schroer, C. G., Burghammer, M., Riekel, C., Hart, A. van der, [et al.]. Nanofocusing refractive X-ray lenses: Fabrication and modeling // Journal of Physics: Conference Series. Vol. 186. — IOP Publishing. 2009. — P. 012063.

60. Kurapova, O, Lengeler, B., Schroer, C., Kuchler, M., Gessner, T., Hart, A. van der. Optimized fabrication of silicon nanofocusing x-ray lenses using deep reactive ion etching // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena. — 2007. — Vol. 25, no. 5. — P. 1626—1629.

61. Schroer, C. G., Kurapova, O, Patommel, J., Boye, P., Feldkamp, J., Lengeler, B., Burghammer, M., Riekel, C., Vincze, L., Hart, A. van der, [et al.]. Hard x-ray nanoprobe based on refractive x-ray lenses // Applied Physics Letters. — 2005. — Vol. 87, no. 12. — P. 124103.

62. Schroer, C., Kuhlmann, M., Hunger, U., Gunzler, T., Kurapova, O, Feste, S., Frehse, F., Lengeler, B., Drakopoulos, M., Somogyi, A., [et al.]. Nanofocusing parabolic refractive x-ray lenses // Applied Physics Letters. 2003. Vol. 82, no. 9. — P. 1485—1487.

63. Lyubomirskiy, M, Schroer, C. Refractive lenses for microscopy and nanoanal-ysis // Synchrotron Radiation News. — 2016. — Vol. 29, no. 4. — P. 21—26.

64. Simons, H., Stohr, F., Michael-Lindhard, J., Jensen, F., Hansen, O., Detlefs, C., Poulsen, H. F. Full-field hard x-ray microscopy with interdigi-tated silicon lenses // Optics Communications. — 2016. — Vol. 359.

P. 460-464.

65. Takayama, O, Bogdanov, A. A., Lavrinenko, A. V. Photonic surface waves on metamaterial interfaces // Journal of Physics: Condensed Matter. -2017. -Vol. 29, no. 46. - P. 463001.

66. Barnes, W. L, Dereux, A., Ebbesen, T. W. Surface plasmon subwavelength optics // nature. - 2003. - Vol. 424, no. 6950. - P. 824.

67. Gollub, J. N., Smith, D. R., Vier, D. C, Perram, T, Mock, J. J. Experimental characterization of magnetic surface plasmons on metamaterials with negative permeability // Physical Review B. - 2005. - Vol. 71, no. 19. -P. 195402.

68. D'yakonov, M. I. New type of electromagnetic wave propagating at an interface // Sov. Phys. JETP. - 1988. - Vol. 67, no. 4. - P. 714-716.

69. Camley, R. Nonreciprocal surface waves // Surface Science Reports. 1987. - Vol. 7, no. 3/4. - P. 103-187.

70. Yeh, P., Yariv, A., Cho, A. Y. Optical surface waves in periodic layered media // Applied Physics Letters. - 1978. - Vol. 32, no. 2. - P. 104-105.

71. Tomlinson, W. Surface wave at a nonlinear interface // Optics Letters. 1980. - Vol. 5, no. 7. - P. 323-325.

72. Vinogradov, A. P., Dorofeenko, A. V., Merzlikin, A. M., Lisyansky, A. A. Surface states in photonic crystals // Physics-Uspekhi. - 2010. - Vol. 53, no. 3. - P. 243.

73. Paeder, V., Musi, V., Hvozdara, L., Herminjard, S., Herzig, H. Detection of protein aggregation with a Bloch surface wave based sensor // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2011. - Vol. 157, no. 1. - P. 260-264.

74. Sreekanth, K. V., Zeng, S., Shang, J., Yong, K.-T., Yu, T. Excitation of surface electromagnetic waves in a graphene-based Bragg grating // Scientific reports. - 2012. - Vol. 2. - P. 737.

75. Konopsky, V. N., Alieva, E. V. Photonic crystal surface waves for optical biosensors // Analytical chemistry. 2007. Vol. 79, no. 12.

P. 4729—4735.

76. Robertson, W. M. Experimental measurement of the effect of termination on surface electromagnetic waves in one-dimensional photonic bandgap arrays // Journal of Lightwave Technology. — 1999. — Vol. 17, no. 11. — P. 2013—2017.

77. Yeh, P., Yariv, A., Hong, C.-S. Electromagnetic propagation in periodic stratified media. I. General theory // JOSA. — 1977. — Vol. 67, no. 4.

P. 423—438.

78. Dubey, R. Near-field characterization of Bloch surface waves based 2D optical components : tech. rep. / EPFL. — 2017.

79. Yu, L., Barakat, E., Sfez, T., Hvozdara, L., Di Francesco, J., Herzig, H. P. Manipulating Bloch surface waves in 2D: a platform concept-based flat lens // Light: Science & Applications. — 2014. — Vol. 3, no. 1. — e124.

80. Descrovi, E., Sfez, T., Quaglio, M., Brunazzo, D., Dominici, L., Miche-lotti, F., Herzig, H. P., Martin, O. J., Giorgis, F. Guided Bloch surface waves on ultrathin polymeric ridges // Nano letters. — 2010. — Vol. 10, no. 6. — P. 2087—2091.

81. Yu, L., Barakat, E, Di Francesco, J., Herzig, H. P. Two-dimensional polymer grating and prism on Bloch surface waves platform // Optics express. 2015. — Vol. 23, no. 25. — P. 31640—31647.

82. Kim, M.-S., Vosoughi Lahijani, B., Descharmes, N., Straubel, J., Negredo, F., Rockstuhl, C., Hayrinen, M., Kuittinen, M., Roussey, M., Herzig, H. P. Sub-wavelength focusing of Bloch surface waves // ACS Photonics. 2017. Vol. 4, no. 6. — P. 1477—1483.

83. Angelini, A., Lamberti, A., Ricciardi, S., Frascella, F., Munzert, P., De Leo, N., Descrovi, E. In-plane 2D focusing of surface waves by ultra-thin refractive structures // Optics letters. — 2014. — Vol. 39, no. 22.

P. 6391 6394.

84. Kim, M.-S., Vosoughi Lahijani, B., Herzig, H. Stepwise Luneburg lens for Bloch surface waves // Applied Sciences. — 2018. — Vol. 8, no. 2. — P. 245.

85. Dubey, R., Lahijani, B. V., Barakat, E, Häyrinen, M., Roussey, M., Kuittinen, M., Herzig, H. P. Near-field characterization of a Bloch-sur-face-wave-based 2D disk resonator // Optics letters. - 2016. - Vol. 41, no. 21. - P. 4867-4870.

86. Dubey, R., Lahijani, B. V., Häyrinen, M., Roussey, M., Kuittinen, M., Herzig, H. P. Ultra-thin Bloch-surface-wave-based reflector at telecommunication wavelength // Photonics Research. - 2017. - Vol. 5, no. 5.

P. 494 499.

87. Melloni, A., Costa, R., Cusmai, G., Morichetti, F. The role of index contrast in dielectric optical waveguides // International Journal of Materials and Product Technology. - 2009. - Vol. 34, no. 4. - P. 421-437.

88. Yu, L, Barakat, E., Nakagawa, W, Herzig, H. P. Investigation of ultra-thin waveguide arrays on a Bloch surface wave platform // JOSA B. - 2014. -Vol. 31, no. 12. - P. 2996-3000.

89. Wang, R., Xia, H., Zhang, D., Chen, J., Zhu, L., Wang, Y., Yang, E., Zang, T, Wen, X., Zou, G., [et al.]. Bloch surface waves confined in one dimension with a single polymeric nanofibre // Nature Communications. -2017. - Vol. 8, no. 14330. - P. 1-10.

90. Massenot, S., Grandidier, J., Bouhelier, A., Colas des Francs, G., Markey, L., Weeber, J.-C., Dereux, A., Renger, J., Gonzalez, M., Quidant, R. Polymer-metal waveguides characterization by Fourier plane leakage radiation microscopy // Applied Physics Letters. - 2007. - Vol. 91, no. 24.

P. 243102.

91. Prasad, P. N., Williams, D. J., [et al.]. Introduction to nonlinear optical effects in molecules and polymers. Vol. 1. - Wiley New York etc., 1991.

92. Lee, Y.-H, Chavez-Pirson, A., Koch, S. W., Gibbs, H, Park, S., Morhange, J., Jeffery, A., Peyghambarian, N., Banyai, L., Gossard, A., [et al.]. Room-temperature optical nonlinearities in GaAs // Physical review letters. - 1986. - Vol. 57, no. 19. - P. 2446.

93. Christodoulides, D. N., Khoo, I. C., Salamo, G. J., Stegeman, G. I., Van Stryland, E. W. Nonlinear refraction and absorption: mechanisms and magnitudes // Advances in Optics and Photonics. - 2010. - Vol. 2, no. 1. -P. 60 200.

94. Pugh-Thomas, D., Walsh, B. M., Gupta, M. C. CdSe (ZnS) nanocomposite luminescent high temperature sensor // Nanotechnology. — 2011. — Vol. 22, no. 18. P. 185503.

95. Brus, L. Quantum crystallites and nonlinear optics // Applied Physics A. — 1991. — Vol. 53, no. 6. — P. 465—474.

96. Banyai, L, Hu, Y, Lindberg, M, Koch, S. W. Third-order optical nonlin-earities in semiconductor microstructures // Physical Review B. 1988. Vol. 38, no. 12. — P. 8142.

97. Klimov, V. I. Optical nonlinearities and ultrafast carrier dynamics in semiconductor nanocrystals. 2000.

98. Gibson, I., Rosen, D. W, Stucker, B. Design for additive manufacturing. — Springer, 2010. — P. 299—332.

99. Marcinkevicius, A., Mizeikis, V., Juodkazis, S., Matsuo, S., Misawa, H. Effect of refractive index-mismatch on laser microfabrication in silica glass // Applied Physics A. — 2003. — Vol. 76, no. 2. — P. 257—260.

100. Harnisch, E., Russew, M., Klein, J., König, N., Crailsheim, H., Schmitt, R. Optimization of hybrid polymer materials for 2PP and fabrication of individually designed hybrid microoptical elements thereof // Optical Materials Express. — 2015. — Vol. 5, no. 2. — P. 456—461.

101. Gissibl, T., Wagner, S., Sykora, J., Schmid, M., Giessen, H. Refractive index measurements of photo-resists for three-dimensional direct laser writing // Optical Materials Express. — 2017. — Vol. 7, no. 7. — P. 2293—2298.

102. Petrov, A. K., Bessonov, V. O, Abrashitova, K. A., Kokareva, N. G., Safronov, K. R., Barannikov, A. A., Ershov, P. A., Klimova, N. B., Ly-atun, I. I., Yunkin, V. A., Polikarpov, M., Snigireva, I., Fedyanin, A. A., Snigirev, A. Polymer X-ray refractive nano-lenses fabricated by additive technology // Optics Express. — 2017. — June. — Vol. 25, no. 13. — P. 14173.

103. Thibault, P., Dierolf, M, Bunk, O, Menzel, A., Pfeiffer, F. Probe retrieval in ptychographic coherent diffractive imaging // Ultramicroscopy. — 2009. — Vol. 109, no. 4. — P. 338—343.

104. Konijnenberg, S. An introduction to the theory of ptychographic phase retrieval methods // Advanced Optical Technologies. — 2017. — Vol. 6, no. 6. — P. 423—438.

105. Pfeiffer, F. X-ray ptychography // Nature Photonics. - 2018. - Vol. 12, no. 1. - P. 9-17.

106. Born, M, Wolf, E. Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. - Elsevier, 2013.

107. Lyubomirskiy, M., Koch, F., Abrashitova, K. A., Bessonov, V. O, Kokareva, N., Petrov, A., Seiboth, F., Wittwer, F., Kahnt, M., Seyrich, M., Fedyanin, A. A., David, C, Schroer, C. G. Ptychographic characterisation of polymer compound refractive lenses manufactured by additive technology // Optics Express. - 2019. - Vol. 27, no. 6. - P. 8639-8650.

108. Barannikov, A., Polikarpov, M., Ershov, P., Bessonov, V., Abrashitova, K., Snigireva, I., Yunkin, V., Bourenkov, G., Schneider, T., Fedyanin, A. A., Snigirev, A. Polymer X-ray refractive nano-lenses fabricated by additive technology // Journal of Synchrotron Radiation. - 2019. - Apr. - Vol. 26, no. 3. P. 714 719.

109. Reinhardt, C., Seidel, A., Evlyukhin, A., Cheng, W, Kiyan, R., Chichkov, B. Direct laser-writing of dielectric-loaded surface plasmon-polariton waveguides for the visible and near infrared // Applied Physics A. - 2010. - Vol. 100, no. 2. P. 347 352.

110. Radko, I. P., Bozhevolnyi, S. I., Brucoli, G., Martin-Moreno, L., Garcia-Vidal, F., Boltasseva, A. Efficiency of local surface plasmon polariton excitation on ridges // Physical Review B. - 2008. - Vol. 78, no. 11. - P. 115115.

111. Holmgaard, T., Bozhevolnyi, S. I., Markey, L., Dereux, A. Dielectric-loaded surface plasmon-polariton waveguides at telecommunication wavelengths: Excitation and characterization // Applied Physics Letters. - 2008. - Vol. 92, no. 1. - P. 011124.

112. Canet-Ferrer, J., Coronado, E., Forment-Aliaga, A., Pinilla-Cienfuegos, E. Correction of the tip convolution effects in the imaging of nanostructures studied through scanning force microscopy // Nanotechnology. 2014. Vol. 25, no. 39. - P. 395703.

113. Golek, F., Mazur, P., Ryszka, Z, Zuber, S. AFM image artifacts // Applied Surface Science. - 2014. - Vol. 304. - P. 11-19.

114. Drezet, A., Hohenau, A., Koller, D., Stepanov, A., Ditlbacher, H., Stein-berger, B., Aussenegg, F. R., Leitner, A., Krenn, J. R. Leakage radiation microscopy of surface plasmon polaritons // Materials science and engineering: B. - 2008. - Vol. 149, no. 3. - P. 220-229.

115. Abrashitova, K., Gulkin, D., Safronov, K., Kokareva, N., Antropov, I., Bessonov, V., Fedyanin, A. Bloch Surface Wave Photonic Device Fabricated by Femtosecond Laser Polymerisation Technique // Applied Sciences. 2018. - Jan. - Vol. 8, no. 1. - P. 63.

116. Renner, J., Worschech, L., Forchel, A., Mahapatra, S., Brunner, K. CdSe quantum dot microdisk laser // Applied physics letters. 2006. Vol. 89, no. 23. - P. 231104.

117. Glogowski, E., Tangirala, R., Russell, T. P., Emrick, T. Functionalization of nanoparticles for dispersion in polymers and assembly in fluids // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. — 2006. — Vol. 44, no. 17. -P. 5076-5086.

118. Kango, S., Kalia, S., Celli, A., Njuguna, J., Habibi, Y., Kumar, R. Surface modification of inorganic nanoparticles for development of organic-inorganic nanocomposites—A review // Progress in Polymer Science. — 2013. — T. 38, № 8. — C. 1232—1261.

119. Krini, R., Ha, C. W, Prabhakaran, P., Mard, H. E., Yang, D.-Y., Zen-tel, R., Lee, K.-S. Photosensitive Functionalized Surface-Modified Quantum Dots for Polymeric Structures via Two-Photon-Initiated Polymerization Technique // Macromolecular rapid communications. — 2015. — Vol. 36, no. 11. -P. 1108-1114.

120. Chen, O, Chen, X., Yang, Y., Lynch, J., Wu, H., Zhuang, J., Cao, Y. C. Synthesis of metal selenide nanocrystals using selenium dioxide as the selenium precursor // Angewandte Chemie International Edition. — 2008. — Vol. 47, no. 45. - P. 8638-8641.

121. Jasieniak, J., Smith, L., Van Embden, J., Mulvaney, P., Califano, M. Re-examination of the size-dependent absorption properties of CdSe quantum dots // The Journal of Physical Chemistry C. - 2009. - Vol. 113, no. 45. -P. 19468 19474.

122. Kohl, H., Reimer, L. Transmission electron microscopy: physics of image formation. - Springer, 2008.

123. Moreels, I., Kruschke, D., Glas, P., Tomm, J. W. The dielectric function of PbS quantum dots in a glass matrix // Optical Materials Express. - 2012. -Vol. 2, no. 5. P. 496 500.

124. Nazzal, A. Y., Wang, X., Qu, L, Yu, W, Wang, Y., Peng, X., Xiao, M. Environmental effects on photoluminescence of highly luminescent CdSe and CdSe/ZnS core/shell nanocrystals in polymer thin films // The Journal of Physical Chemistry B. - 2004. - Vol. 108, no. 18. - P. 5507-5515.

125. Meiling, T. T., Cywinski, P. J., Lohmannsroben, H.-G. Two-photon excitation fluorescence spectroscopy of quantum dots: photophysical properties and application in bioassays // The Journal of Physical Chemistry C. - 2018. -Vol. 122, no. 17. P. 9641 9647.

126. Scherzer, T, Langguth, H. The effect of temperature on the induction period in the photoinitiated polymerization of tripropylene glycol diacrylate // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2001. - Vol. 185, no. 1-4.

P. 276 282.

127. Kauranen, M, Zayats, A. V. Nonlinear plasmonics // Nature photonics. -2012. - Vol. 6, no. 11. - P. 737.

128. Lahijani, B. V., Ghavifekr, H. B., Dubey, R., Kim, M.-S., Vartiainen, I., Roussey, M., Herzig, H. P. Experimental demonstration of critical coupling of whispering gallery mode cavities on a Bloch surface wave platform // Optics letters. - 2017. - Vol. 42, no. 24. - P. 5137-5140.

129. Qiao, H, Guan, B., Gooding, J. J., Reece, P. J. Protease detection using a porous silicon based Bloch surface wave optical biosensor // Optics express. 2010. - Vol. 18, no. 14. - P. 15174-15182.

130. Zukauskas, A., Bataviciute, G., Sviuka, M., Jukna, T., Melninkaitis, A., Malinauskas, M. Characterization of photopolymers used in laser 3D mi-cro/nanolithography by means of laser-induced damage threshold (LIDT) // Optical Materials Express. - 2014. - Vol. 4, no. 8. - P. 1601-1616.

131. Sheik-Bahae, M., Said, A. A., Wei, T.-H., Hagan, D. J., Van Stryland, E. W. Sensitive measurement of optical nonlinearities using a single beam // IEEE journal of quantum electronics. — 1990. — Vol. 26, no. 4. — P. 760—769.

132. Mian, S. M., McGee, S. B., Melikechi, N. Experimental and theoretical investigation of thermal lensing effects in mode-locked femtosecond Z-scan experiments // Optics communications. 2002. Vol. 207, no. 1 6.

P. 339-345.

133. Szeremeta, J., Nyk, M., Wawrzynczyk, D., Samoc, M. Wavelength dependence of nonlinear optical properties of colloidal CdS quantum dots // Nanoscale. 2013. - Vol. 5, no. 6. - P. 2388-2393.

134. Kong, D., Ao, G., Gao, Y, Chang, Q., Ye, H. Ultrafast third-order optical nonlinearities in DMSO // Chinese Optics Letters. — 2012. — Vol. 10, no. 11. - P. 111601-111601.

135. Abrashitova, K. A., Gulkin, D. N., Kokareva, N. G., Safronov, K. R., Chizhov, A. S., Ezhov, A. A., Bessonov, V. O, Fedyanin, A. A. Nonlinear polymer/quantum dots nanocomposite for two-photon nanolithography of photonic devices // SPIE Proceedings. - 2017. - Vol. 10115. - P. 1011510.