Aplicações da microscopia óptica de campo próximo:
Devido à sua capacidade de superar a baixa resolução dos microscópios ópticos tradicionais e os danos causados a amostras biológicas por microscópios eletrônicos de varredura e microscópios de tunelamento de varredura, microscópios ópticos de campo próximo têm sido cada vez mais amplamente utilizados, especialmente em Firmields biomédicos, nanomateriais e microeletrônicos.
A digitalização da microscopia óptica de campo próximo (SNIM) é um ramo do SNOM, que é a aplicação da tecnologia SNOM no campo infravermelho. Os microprobes usados para posicionamento, varredura e detecção de campo próximo são componentes cruciais no snim para obter informações de alta resolução. Existem muitas formas de microprobes, divididas aproximadamente em duas categorias: sondas pequenas e sondas não orifícios, com pequenas sondas de orifício geralmente sendo sondas de fibra óptica. Quando a distância entre a sonda de fibra óptica e a amostra medida é constante, o tamanho da abertura óptica da sonda de fibra óptica e a forma do ângulo do cone da ponta da agulha determinam a resolução, sensibilidade e eficiência da transmissão do snim. No entanto, é bastante difícil fazer fibras ópticas infravermelhas para snim e microprobes. Comparado com a preparação de sondas de fibra na banda de luz visível, por um lado, existem poucos tipos de fibras adequados para a banda infravermelha média (2. 5-25 mm); Por outro lado, as fibras ópticas infravermelhas existentes são relativamente quebradiças, com baixa ductilidade e flexibilidade, e suas propriedades químicas não são ideais. É bastante difícil produzir sondas de fibra infravermelha de alta qualidade para reduzir a atenuação da luz.
Algumas instituições estrangeiras que estudam o SNIM adotaram outros métodos de sondas ópticas em termos de sondas, como a sonda de prisma esférica desenvolvida por Kawata et al. No Japão, a sonda tetraédrica desenvolvida por Fischer et al. Na Alemanha, e a sonda de dispersão não porosa mais recente feita de polímeros semicondutores (como silício), como Knoll. A solução de microprobe acima é improvável para nós, porque requer um alto nível de tecnologia de fabricação e equipamentos especializados. Além disso, devido ao modo reflexivo escolhido em nosso design de snim, adotamos a solução da sonda de fibra óptica.
No processo de desenvolvimento das microprobes, dois aspectos precisam ser considerados: por um lado, é necessário tornar o orifício de luz da sonda óptica o menor possível e, por outro lado, é necessário fazer a luz fluir através do orifício de luz o mais grande possível para obter alta razão de sinal / ruído. Para sondas de fibra óptica, quanto menor o diâmetro da agulha, maior a resolução, mas a transmitância diminuirá. Ao mesmo tempo, é necessário que a ponta da sonda seja o mais curta possível, porque quanto mais tempo a ponta, mais distante a luz se propaga através de um guia de ondas menor que seu comprimento de onda, resultando em maior atenuação da luz. Portanto, o objetivo perseguido na produção de sondas de fibra óptica é obter uma ponta de agulha com um pequeno tamanho de agulha e uma ponta de cone curta.
