[發(fā)明專利]基于光纖探針的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610536804.2
• 申請(qǐng)日: 2016-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN107589278B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李敬;孟祥敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01Q60/18
• 分類號(hào): G01Q60/18;G01Q70/16
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;陳君智

1.基于光纖探針的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)包括：

光源單元，用于為掃描單元提供穩(wěn)定的線偏振掃描光源；

掃描單元，基于所述線偏振掃描光源激發(fā)待掃描樣品，并收集待掃描樣品的反射光信號(hào)；

成像單元，用于對(duì)近場(chǎng)收集得到的所述反射光信號(hào)進(jìn)行處理，獲得待掃描樣品圖像；

所述掃描單元包括：

多端口保偏光纖耦合器，用于分離入射光和反射光；

光纖探針，基于多端口保偏光纖耦合器入射的掃描光源對(duì)待掃描樣品進(jìn)行反射式近場(chǎng)掃描，同時(shí)采集待掃描樣品的反射光信號(hào)；

多端口保偏光纖耦合器的第一端口接收入射光；

多端口保偏光纖耦合器的第三端口連接有光纖阱；

多端口保偏光纖耦合器的第四端口通過保偏光纖與光纖探針連接；

所述反射光信號(hào)經(jīng)由多端口保偏光纖耦合器的第四端口傳輸至多端口保偏光纖耦合器的第二端口；

其中，所述光源單元包括用于將激光束的偏振比調(diào)整至掃描所需偏振比的線偏振片；

所述光纖探針的掃描端開設(shè)有圓形小孔；所述光纖探針的表面沉積有厚度為80-120nm鋁膜；所述光纖探針的錐角為30～40度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述光源單元包括：用于產(chǎn)生激光束的激光器和沿光路入射方向依次設(shè)置的線偏振片、光彈調(diào)制器、四分之一波片和單端口耦合器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖探針采用濕法腐蝕方法和修飾加工相結(jié)合的方式制成；

所述修飾加工包括金屬膜沉積和聚焦離子束刻蝕。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描單元進(jìn)一步包括：設(shè)置在光纖上的光纖偏振控制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描單元進(jìn)一步包括：用于承載光纖探針的掃描頭，所述光纖探針通過石英音叉固定在掃描頭上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，多端口保偏光纖耦合器的第一端口和第二端口的耦合比為90:1～100:1；多端口保偏光纖耦合器的第三端口和第四端口的耦合比為90:1～100:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射式偏振調(diào)制近場(chǎng)掃描光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述成像單元包括：

與多端口保偏光纖耦合器第二端口連接的探測(cè)器，用于對(duì)從多端口保偏光纖耦合器第二端口傳輸過來的反射光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，獲得相應(yīng)的電信號(hào)；

鎖相放大器，將與所述光彈調(diào)制器的調(diào)制頻率相同的電信號(hào)進(jìn)行鎖相放大處理；

系統(tǒng)控制器，根據(jù)控制指令對(duì)掃描單元的掃描運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，并實(shí)時(shí)采集掃描單元的反饋信號(hào)；同時(shí)，對(duì)經(jīng)鎖相放大器鎖相放大處理后的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，獲得掃描數(shù)據(jù)；

計(jì)算機(jī)，基于用戶操作指令或所述反饋信號(hào)向系統(tǒng)控制器發(fā)送掃描運(yùn)動(dòng)控制指令；同時(shí)，對(duì)所述掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得近場(chǎng)光學(xué)成像。