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  • 发布时间: 2021-08-13
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  1981年G. Binning和H. Rohrer发明的扫描隧道显微镜(STM)极大地提高了观测灵敏度,是显微镜发展史上的一个重要里程碑。它被应用到光学领域里,促进了扫描近场光学显微镜(SNOM)的早日诞生和快速发展。人们认识到,应用微细光束作为探针,在离样品表面远小于光波波长的区域(近场区域),通过收集局域的散射、反射及衍射光束探测样品微结构,可以大大提高分辨率。1984年,D.Pohl等人利用微孔径作为探针制成了世界第一台SNOM。

  1)屏蔽型探针( screened tip)。它是在金属薄膜上钻一微小孔径,或者在拉伸细光纤外镀银、九州酷游网址铝等全反射包层而只留尖端通光。

  2)非屏蔽型探针( unscreened tip)。它是把不镀包层的拉伸光纤作为微针尖,以及结合了STM和AFM功能的探针。

  每类探针都由针尖部分、收集光的部分和传输信号的部分组成。不同的是前者针为一微孔径,后者针尖则可视为一介质微球(拉细光纤头)。

  SNOM的基本结构如图2所示。SNOM的很多部件与关键技术类似于原子力显微镜那样的扫描探针显微镜,而区别在于光路系统。SNOM通常使用可见光波段的激光光源。为了提高图像信号的信噪比,入射光通常要经过一个斩波器进行光的调制。这样对探测到的图像信号可以采用相敏放大器来抑制干扰和噪声。SNOM的探针-样品距离控制的方法有:

  2)利用到很近距离后振动幅度随距离变化的现象来探测针与样品间的微小距离。

  测量振动幅度的方法之一是粘贴另外一个压电片。为确保SNOM在近场范围工作,可利用探测出的、正比振动幅度的输出电压来进行反馈控制;还可以使用聚焦的激光束照射振动的探针,通过位敏光电探测器收集散射后的激光束,两个半边探测器组成一个光探测器,根据探测器输出幅度和频率,以探测到的光纤探针振动幅度来进行反馈控制。

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