扫描近场光学显微镜的光纤探针

扫描近场光学显微镜（ＳＮＯＭ）打破了传统光学显微镜的衍射极限分辨率,自８０年代中期出现以来在１０多年的时间内获得了迅速的发展,并在很多的领域有很广阔的应用前景。扫描探针的形状及针尖的大小是影响ＳＮＯＭ分辨率的关键因素之一。     

反射式近场光学显微镜样品近场光分布特性

建立了一种反射式近场光学显微镜中样品近场光分布特性的模型,应用矢量衍射理论,得到了系统的场方程。在弱波动条件下,采用微扰法对场方程进行了求解,能方便地得到样品表面的各阶近场光反射和透射模复振幅表达式。计算结果表明,一级场分布要比零级场小一个量级,各阶近场信号的强弱完全由面形函数的傅里叶变换决定。通过与零级结果的比较,证明了计算结果的正确性。提供了一种计算样品表面近场分布简便方法,对反射式近场光学显微镜中调制检测技术具有指导意义。     

扫描探针显微镜的发展与应用

扫描隧道显微镜和原子力显微镜的发明大大促进了扫描探针显微镜的发展。本文介绍扫描隧道显微镜和原子力显微镜的基本工作原理、发展背景以及以扫描隧道显微镜和原子力显微镜为基础衍生出来的各种扫描探针显微镜的应用。扫描探针显微镜是一种新的探测仪器，它在三维方向上的分辨率均可以达到原子量级的水平，因此在微电子学、微机械学、计量学、化学和生物医学等领域中有广泛的应用前景。     

VirtualLab Fusion对SNOM光纤探针内部光场分布的仿真

为了深入研究扫描近场光学显微镜(Scanning near-field optical microscope,SNOM)光纤探针导光特性,我们利用VirtualLab Fusion光学软件,仿真研究了光纤探针内部的光场分布.结果显示,光纤探针内部的光场分布呈固定的花样;中轴线光场具有峰值结构,其最大值位于探针出口前120nm处;这个最大峰值随着光纤外层铝层厚度的增加呈现先减小后增加,最后趋于稳定的变化,随着光源偏振态的变化呈现正弦的分布.     

探针的近场分布特性研究

采用三维时域有限差分法对锥形镀金属膜光纤探针出射端口处的电场进行计算,计算结果显示,出射光在探针尖端出现退极化现象,产生与入射光偏振方向垂直的两个电场分量,对探针的纵向截面中,与入射偏振光垂直的截面和与入射偏振光平行的截面上的电场分布进行计算与比较。     

一种用于扫描力显微镜的微型干涉光探针

论证了氮化硅三角形微探针可以作为一个后向点衍射板的光学原理，并根据这一原理设计了一种用于扫描力显微镜的微型干涉光探针，它利用微探针表面向以射波与反向点衍射波之间的干涉来检测微探针的形变，其纵向分辨率达到了０．０１ｎｍ。     

基于互联网的扫描探针显微镜远程控制研究

在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ信息传输的基础上,实现了数字化ＳＰＭ的远程控制。用户首先在连接ＳＰＭ的服务器上远程登陆,并取得不同的控制权。在得到主要操作人,协作者或旁观者的权力后,分别能远程直接控制ＳＰＭ的全部参数,部分参数,或不能控制参数。该系统已经在北京与上海两城市间进行了演示。     

大面积扫描探针显微镜研制

介绍了一种大面积扫描探针显微镜。仪器采用大范围扫描与高精度微动扫描相分离、X-Y扫描与纵向检测相分离的方案，同时具备较大扫描范围和较高的分辨率，扫描重复性好，大面积扫描范围220mm×290 mm×60 mm，重复性2～3 μm，并可实现探针的自动逼近、光学显微镜自动聚焦和图像自动拼接。     

基于石英音叉的扫描探针显微镜的设计与实现

介绍了基于石英音叉剪切力模式的扫描探针显微镜系统(Scanning Probe Microscope, SPM)的设计和实现.系统由基于PC104总线的工业主板、ATmega16电机控制模块、高压驱动模块、数据采集和前置信号处理模块组成,在TCP/IP和RS232通信协议的基础上通过自定义上层通信协议完成各模块之间的连接.由于采用了模块化设计和工业化标准,该系统可稳定工作于工业现场,用于加工件表面质量的测量、集成电路缺陷检测、材料瑕疵分析等.     

光纤耦合成象系统的光学传递函数计算和分析

主要分析了光纤与ＣＣＤ耦合技术各单元的参数的关系，通过变换实验系统中耦合物镜的参数，得到了不同的实验结果，从理论上给出了整个系统传递函数的数学模型，并对实验系统作模拟计算，与实验结果进行比较，分析出对实验系统光学传递函数的影响因素。     

Improved Probes for Scanning Near‐Field Optical Microscopy

Vastly improved fiber probes for SNOM microscopy are the result of a new chemical etching method. The optical fiber's protective polymer coating is left on during the etching process, which gives rise to greatly improved tip surfaces (see Figure, right). The tips have a much higher damage threshold, allowing brighter transmission and opening the door to Raman imaging (e.g. of DNA) and laser ablation.     

磷光体光纤温度检测系统的研究

叙述了磷光体的发光机理以及磷光余辉与温关系。通过对磷光体温敏元件与光纤组成的温度传感器的实验研究，提出了一种用单片机控制的实时采集检测系统。     

半导体光纤温度传感器特性研究

设计了一种新颖的半导体光纤温度的传感器。通过实验的方法研究了采用不同光源时传感器的输出特性。根据实验数据了分析了传感器的灵敏度、测量范围、线性度和重复性与光源光谱性之间的关系。实验结果表明用该光纤温度传感系统可以实现对温度的非接触稳定测量。     

分布式光纤传感器现状与动向

分布式光纤传感器对许多工业应用尤其有吸引力,它可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息。本文综述分布式光纤传感器系统,并描述了这项技术的最新进展。     

分布式光纤温度传感的拉曼散射理论分析

本文比较系统地分析了光纤中泵浦光向拉曼斯托克斯光转换的过程,同时讨论了斯托克斯光随注入泵浦光变化的情形,引入了泵浦阈值功率的概念,为分布式光纤温度传感器系统打下了理论基础。     

硅微机械与光纤组合式列阵传感器的研制工艺

系统地介绍了一和中新颖的硅微机械与光纤组合式列阵传感器的特殊制造工艺。在工艺实验的基础上对硅微悬臂梁列阵形成的光刻技术，各向异性腐蚀的机理与方法，梁膜厚度的精确控制，传感器的一体化等技术进行了较深入的研究，并对实验结果进行了详细地分析。这些工艺与常见的ＩＣ工艺兼容，为这类微传感器和执行器的研制打下了较好的实验基础。