光纖探針的研制.pdf

1、掃描探針顯微鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)SPM)是利用探針的掃描來(lái)獲得樣品表面信息，它的發(fā)明，標(biāo)志著傳統(tǒng)顯微鏡分辨率衍射極限己被突破，使人類(lèi)可以在小于亞微米的尺度上觀察和研究物體的外觀形貌和內(nèi)在性質(zhì)。現(xiàn)在，掃描探針顯微鏡已經(jīng)成為探測(cè)微觀世界強(qiáng)有力的工具，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域。探針是其核心部件，因顯微鏡種類(lèi)不同而異。嘗試以普通光纖為材料，制作出多功能探針。本論文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面： 1.制作光纖探針的研究 用熔

2、拉法、腐蝕法、管腐蝕法、熔拉一腐蝕法、激光消融法制備了光纖探針，對(duì)其外形進(jìn)行了分析、比較，顯示出：熔拉法制作的探針，錐形過(guò)渡區(qū)細(xì)長(zhǎng)，并且獲得的探針的錐角不大(8°～35°)。腐蝕法與管腐蝕法制作探針，可以使探針的錐形過(guò)渡區(qū)短，損耗小，錐角大(15°～65°)，但在制備更大的錐角光纖探針時(shí)，表面開(kāi)始變得粗糙起來(lái)。拉伸-腐蝕的方法制作光纖探針存在一個(gè)變錐度區(qū)。激光消融腐蝕法容易獲得大錐角的探針，并且表面光滑，通過(guò)激光消融的方法，就可以得到直

3、徑、圓錐角均十分理想、表面光滑的針尖，所獲探針直徑變化范圍為80～200nm，錐度40°～81°，透過(guò)率3.5×10<'-3>。 2．光纖探針光學(xué)性質(zhì)的研究 用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量了光纖探針的傳輸效率隨光纖圓錐角的變化關(guān)系，作出傳輸效率曲線，通過(guò)測(cè)定探針傳輸效率的實(shí)驗(yàn)，看到：只要光纖探針的錐角在30°～55°的情況下，探針就是具有高透過(guò)率、高分辨率納米微探針。同時(shí)測(cè)量了傳輸效率與光波波長(zhǎng)的關(guān)系。 3.具有表面增強(qiáng)拉曼光譜