In dieser Arbeit wird ein optisches Rasternahfeldmikroskop vorgestellt, welches durch eine schnelle Zeilenkamera und einen Monochromator erweitert wurde, um lokale Spektroskopie auf der Nanoskala mit Hilfe üblicher Demodulationstechniken zu ermöglichen. Insbesondere für monochromatische SNOM Messungen werden bereits seit vielen Jahren Modulations- und Demodulationstechniken eingesetzt, um das schwache optische Nahfeldsignal von einem starken optischen Untergrundsignal zu trennen. Mit der hier präsentierten Methode können solche Techniken erstmals auch auf lokale SNOM Spektroskopie angewandt werden, um Nahfeldspektren in einem direkten Ansatz zu extrahieren. Mit Hilfe eines neu vorgestellten intrinsisch stabilen in-line Interferometer können lokale Spektren breitbandig mit einem guten Signal-zu-Rausch-Verhältnis gemessen werden. Solche Messungen werden für glatte Oberflächen, für einen Squaraine Farbstoff, sowie für plasmonische Dimer Nanoantennen vorgestellt und analysiert.
In this thesis I present a scanning near-field optical microscope (SNOM) that was extended by a fast line camera and a monochromator to enable local spectroscopy on the nanoscale using common demodulation techniques. Particularly for monochromatic SNOM measurements, modulation and demodulation techniques were used for many years to separate the desired weak near-field signal from an undesired large optical background signal. With the SNOM setup presented in this work the same techniques can for the first time be applied to local SNOM spectroscopy and allow to extract near-field spectra in a direct approach. With the help of a newly presented intrinsically stable in-line interferometer, local spectra can be measured with a good signal to noise ratio over a broad spectral range. Such measurements are presented and analyzed for flat surfaces, for an organic squaraine dye material as well as for a plasmonic nanoantenna dimer.
In dieser Arbeit wird ein optisches Rasternahfeldmikroskop vorgestellt, welches durch eine schnelle Zeilenkamera und einen Monochromator erweitert wurde, um lokale Spektroskopie auf der Nanoskala mit Hilfe üblicher Demodulationstechniken zu ermöglichen. Insbesondere für monochromatische SNOM Messungen werden bereits seit vielen Jahren Modulations- und Demodulationstechniken eingesetzt, um das schwache optische Nahfeldsignal von einem starken optischen Untergrundsignal zu trennen. Mit der hier präsentierten Methode können solche Techniken erstmals auch auf lokale SNOM Spektroskopie angewandt werden, um Nahfeldspektren in einem direkten Ansatz zu extrahieren. Mit Hilfe eines neu vorgestellten intrinsisch stabilen in-line Interferometer können lokale Spektren breitbandig mit einem guten Signal-zu-Rausch-Verhältnis gemessen werden. Solche Messungen werden für glatte Oberflächen, für einen Squaraine Farbstoff, sowie für plasmonische Dimer Nanoantennen vorgestellt und analysiert.
In this thesis I present a scanning near-field optical microscope (SNOM) that was extended by a fast line camera and a monochromator to enable local spectroscopy on the nanoscale using common demodulation techniques. Particularly for monochromatic SNOM measurements, modulation and demodulation techniques were used for many years to separate the desired weak near-field signal from an undesired large optical background signal. With the SNOM setup presented in this work the same techniques can for the first time be applied to local SNOM spectroscopy and allow to extract near-field spectra in a direct approach. With the help of a newly presented intrinsically stable in-line interferometer, local spectra can be measured with a good signal to noise ratio over a broad spectral range. Such measurements are presented and analyzed for flat surfaces, for an organic squaraine dye material as well as for a plasmonic nanoantenna dimer.
