【摘 要】
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近场扫描光学显微镜(NSOM)是扫描探针显微技术(SPM)与光学显微技术相结合的产物,其空间分辨率不受衍射极限的限制,可以实现亚波长分辨的光学成像.该文对NSOM进行了深入研究,
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近场扫描光学显微镜(NSOM)是扫描探针显微技术(SPM)与光学显微技术相结合的产物,其空间分辨率不受衍射极限的限制,可以实现亚波长分辨的光学成像.该文对NSOM进行了深入研究,并将NSOM与超短激光脉冲技术结合在一起来,为同时获得超高空间、时间分辨做了有益的尝试,另外还对光纤探针的传输特性等理论问题进行了初步分析.采用时域有限差分(FDTD)法对光在光纤探针中的传输特性进行了数值分析,给出了光纤探针尖端的光强分布,分析了光纤探针几何形状与传输特性之间的关系,此外还对亚波长小孔对超短光脉冲脉宽的影响做了初步计算.建立了NSOM装置,解决了两项最为关键技术:光纤探针和探针-样品的间距控制.采用化学腐蚀和真空镀膜的方法,制作了光阑直径ˉ100nm、光透过率5.5×10<-4>的高透过率光纤探针; 利用切变力的非光学方法,将针尖-样品之产的距离控制在10nm以内;还完成了装置的减振、探针的粗逼近、PZT单管扫描器和扫描电路、控制程序、数据的采集和处理等等,最后实现了切变力和近场光学的成像,利用红外条纹相机,对脉冲宽度50ps、波长1.06μm的激光脉冲经过光纤探针的传输特性进行了测量.
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