导读:本文包含了近场光学探针论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:扫描近场光学显微术,量子点,纳米金字塔,紫外纳米压印
近场光学探针论文文献综述
潘冰洋[1]（2019）在《基于单量子点探针的扫描近场光学显微镜研究》一文中研究指出量子点、荧光分子、上转换荧光纳米颗粒及色心等纳米发光体的发光性质对周围环境非常敏感,为此可用作传感器实现纳米尺度内光、电、磁、热等多物理场的测量。由于纳米发光体的尺寸极小(单量子点<10 nm,Nv色心～1 nm),理论上可以得到优于10 nm的空间分辨率。为实现上述设想,在实验中人们用纳米发光颗粒修饰探针尖端的原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)对样品进行扫描成像,将光学的分辨本领推进到了 1/10波长之下,但因为AFM探针缺乏光收集能力,这种方法只能用于薄透明样品。为解决上述问题,我们发展了一种新型纳米光纤探针技术,其不仅具备AFM探针的形貌扫描能力,同时可以获得较高的光收集效率(～10%),为实现通用的基于量子点探针的扫描近场光学技术提供了技术手段。传统的用于光信号收集的纳米光纤探针主要有叁方面的缺点,即脆弱易损坏、扫描稳定性差与光收集效率低。特别是对于表面修饰量子点的探针,由于其尖端经化学修饰,在近场光学测量中很难获得的稳定的扫描。在本文中,为解决上述问题,我们从原理上探讨光纤探针性能与其几何设计的关系,发现影响光纤探针的收集效率和机械强度关键参数是纳米探针顶角的大小。小的顶角不仅使探针尖端易碎,而且由于收集角度小以及光纤尖端长颈部不能支持传播模式而光泄漏严重,导致光收集效率低。然而,通过当前制造方法(即热拉法和化学腐蚀法)制成的尖端的顶角通常小于40°。为了突破这个限制,我们发展了一种纳米金字塔光纤探针,它基于模板印刷的技术(UV压印技术)来制造,可以高效率的重复生产。纳米金字塔尖端具有大的顶角(70.5°),与传统的热拉法制备的锥形光纤尖端相比,信号收集效率显着提高(17倍)。此外,由于模板复制的制造方法和表面处理技术,量子点修饰的纳米金字塔尖端具有清洁和光滑的表面,同时这也在一定程度上解决了量子点探针的保存问题。实验结果表明,基于我们制备的纳米发光探针的扫描近场光学显微术(Scanning Near-field Optical Microscopy,SNOM)可实现形貌-光学像的双重扫描,并获得了最高20nm的光学分辨率(λ/20)。它为近场光学测量提供了强大而可靠的工具。本文安排如下。第一章介绍了扫描近场光学显微术的研究背景。第二章详细介绍了单量子点修饰的纳米金字塔光纤探针的制备工艺。第叁章从实验和理论上比较不同探针的光收集效率。第四章在纳米结构的测量实验中测试了新型近场光学探针的性能。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
石建平,董可秀,黄圆,陈旭南[2]（2010）在《基于纳米光学天线的扫描近场光学探针研究》一文中研究指出提出了一种基于纳米光学天线的新型扫描近场光学探针,基本结构是在传统光学探针的下端面集成金属偶极纳米光学天线,当入射光照射金属纳米偶极天线时激发金属表面等离激元共振,在天线间隙处产生了巨大的局域场增强,既提高耦合进入探针的光信号强度,又提高信噪比,实现高分辨率。利用时域有限差分(FDTD)法研究了不同孔径(50,100,130,150,170和200 nm)的新型探针对同一样品的探测结果。照明光源为830 nm平面波,TE极化,扫描高度10 nm。研究结果表明新型探针分辨率随孔径增大时变化规律是先增加后减小,在孔径150 nm时分辨率最高,达45 nm,比同样孔径传统探针分辨率提高近4倍。对比分析了当探针位于样品中心时不同孔径探针端面光场分布图,认为新型探针分辨率变化规律是纳米天线在探针上的有效长度不同所致。对其灵敏度和对比度也进行了初步分析。(本文来源于《光学学报》期刊2010年05期）
杨永斌,徐文东,罗继全[3]（2009）在《制备扫描近场光学显微镜光纤探针的自动化腐蚀方法》一文中研究指出提出了一种制备扫描近场光学显微镜光纤探针的自动化腐蚀方案.该方案利用静态腐蚀过程中光纤所形成的特殊结构,及动态腐蚀过程中光纤在氢氟酸中的移动所带来的新月形弯液面在光纤表面接触位置的变化,通过合理控制腐蚀时间来制备尖端锐利、大锥角或多锥体角等各种结构的探针.设计方案采用计算机控制整个装置实现了探针制备过程的自动化,保持了腐蚀光纤探针实验条件的一致性.实验结果表明,采用此方案可以制备出尖端孔径小于100nm且锥体角高达70°的光纤探针,且重复性高.此外,该方案的装置结构简单,实现容易.(本文来源于《光子学报》期刊2009年08期）
王昭,吴世法[4]（2008）在《扫描近场光学显微镜中探针样品间距控制方法》一文中研究指出在动态原子力与近场光学扫描显微镜中,探针与样品的间距关系到分辨率以及扫描速度这两个最重要参数的性能。在对几种主要的动态原子力/扫描近场光学组合显微镜的探针/样品间距控制模式分析的基础上,认为提高探针Q值是提高扫描显微镜分辨率的有效方法。但是,对采用检测控制探针振幅模式,期望在提高分辨率的同时加快扫描成像速度是不可实现的,因而限制了其发展的空间。而在检测控制探针频率模式下,提高探针Q值,可有效提高扫描探针显微镜的分辨率,且不会制约扫描成像速度的提高。该结论为将来的纳米操作和纳米超高密度光存储的实用化提供了可能,对大连理工大学近场光学与纳米技术研究所研制的原子力与光子扫描隧道组合显微镜(AF/PSTM)的改进和产业化具有积极意义。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2008年11期）
潘宏宇[5]（2007）在《近场光学显微镜探针位置控制及信号采集技术的研究》一文中研究指出扫描近场光学显微镜SNOM (Scanning Near-field Optical Microscope)是上世纪八十年代出现的新型显微仪器。与传统的光学显微镜相比,它能够突破衍射极限的限制,达到亚波长的分辨率;与原子力显微镜等非光学显微镜相比,它以光子作为信息传递载体,可以对样品进行无损伤扫描,对样品的形态、导电性限制极少,还可以通过吸收、散射、反射、偏振等光学特性来揭示样品丰富的物理和化学性质。它在物理、化学、生物、医学、信息产业等领域均有广泛的应用前景。本文在深入分析传统光学显微镜分辨率受到限制的原因后,讨论了可以突破衍射极限的隐失场产生的原理和存在条件。在此基础上确定了近场光学显微镜的技术要点,并以此为依据设计了实验系统的总体结构。近场光学显微镜系统由主机、电路两部分构成。其中主机主要包括系统隔震、整体机械结构的搭建、激光耦合、探针位置控制,微位移执行以及近场信号采集任务的完成;电路部分主要提供各种参考信号、通过计算机控制各驱动器位移的执行、信号以及光电信号的处理。本文还使用时域有限差分法,对光纤探针出射电磁场分布进行了仿真,分别对不同针尖孔径和探针锥角角度对出射光强的影响作了理论上的讨论,为探针的选用提供了理论依据。本文采用基于石英晶体正、逆压电效应的剪切力探针-样品间距控制方法,分别用石英音叉和压电陶瓷片作为剪切力探测器件,实现了纳米级的间距控制。并对二者的实际效果进行了对比,最终选定压电陶瓷片为系统所用。通过对微弱信号检测理论以及噪声抑制的相关方法的研究,本文采用了基于光电倍增管和锁相放大器的光电信号检测电路,并用自制光斩波器为锁相放大器提供参考信号,在达到设计的要求的同时降低了成本。经实验验证,本文设计的近场光学显微镜运行良好,实现了光纤探针的位置控制,能够成功接收近场信号。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-07-01）
张仁群[6]（2007）在《近场光学探针及光纤透镜的制作》一文中研究指出近场光学是研究距离物体表面一个波长以内光学现象的交叉学科，基于非辐射场的探测与成像原理。近场光学显微镜能够突破常规光学显微镜受到的衍射极限，在超高光学分辨率下进行纳米尺度光学成像与纳米尺度光谱的研究。探针是所有扫描探针显微镜的关键部分。论文中提出了一种采用普通单模光纤制作在原子力和光子扫描隧道组合显微镜(AF／PSTM)上使用的弯曲光纤探针的方法。通过优化操作方法及合理的选择实验参数，经过热拉伸与化学腐蚀两个过程，我们得到弯曲部分的角度大约在110°～120°之间，锥角大约在60°～80°之间的弯曲光纤探针。通过扫描电镜观察可以发现，光纤探针尖端的直径低于100nm。光镊是利用光的辐射压来研究微观及介观粒子的工具。光镊能对生物样品进行非侵入式微操作。单模光纤微探头式光镊系统是利用单模光纤出射的激光束来实现对生物粒子的微操纵，与传统的光镊相比具有结构简单、价格便宜、捕获范围大等优点。光纤透镜是光纤光镊系统中的关键元件。本文提出采用化学腐蚀与热熔相结合的方法，可以制作出在光纤光镊系统中使用的光纤透镜。(本文来源于《大连理工大学》期刊2007-06-01）
李鹏飞[7]（2006）在《近场光学探针的研制改进》一文中研究指出近场光学显微镜(NSOM)是利用样品近场光信号成像的一种光学显微镜,它的应用使人们突破光学显微镜的衍射极限,以光学的方法,观察得到样品微米以及纳米尺度的形貌和光学图像,为科学研究提供新的方法和手段,在纳米科技发展中将具有重要的应用价值。 本文主要围绕近场光学显微镜关键部件—光纤探针的研制改进展开。根据近场光学显微镜对扫描光纤探针的要求制作了不同类型的光纤探针,并根据AF/PSTM(原子力/光子扫描隧道显微镜)近场光学显微镜的要求,研制改进弯曲光纤探针的制作方法—热拉伸与化学腐蚀相结合制作弯曲光纤探针的方法。在实验中总结了一套拉制和腐蚀的完整流程:通过对实验仪器参数的优化设置,热拉伸过程中的操作流程的规范,腐蚀时间的研究以及温度的影响,总结了一个完整的工艺流程。按照这个流程可以很快制作符合需求的光纤探针。 利用该方法研制的成品弯曲光纤探针应用于光子扫描隧道显微镜系统,得到了比较理想的样品图像。 另外初步研究了腐蚀温度和腐蚀时间对探针的影响。在不同温度条件腐蚀实验,并得到了初步的实验结果。(本文来源于《大连理工大学》期刊2006-06-01）
崔国才,叶梅,叶虎年[8]（2005）在《非探针近场光学扫描显微镜的信号编码探测及解码》一文中研究指出根据非探针近场光学扫描显微镜的信号编码探测原理,采用循环S-矩阵设计了二维循环编码板构型,使编码测量过程大为简化。在解码计算中,通过引用π变换和快速哈特曼变换算法,将矩阵乘法简化为矩阵元素间的加、减运算和位置交换,简化了其解码运算的复杂度,特别适用于高阶编码矩阵。(本文来源于《光学仪器》期刊2005年06期）
梁志红,张子勇,尹平河[9]（2005）在《SNOM/SFM结合的近场光学探针》一文中研究指出介绍了近年来近场光学探针技术的进展,特别是可与扫描力显微镜结合的探针制备技术。(本文来源于《现代科学仪器》期刊2005年02期）
徐铁军,许吉英,王佳,田芊[10]（2005）在《扫描近场光学显微镜探针与光场相互作用的分析》一文中研究指出采用时域有限差分方法对镀金属膜光纤探针在近场光探测中对光场产生的扰动和相互作用过程进行了数值分析。选择纳米孔径的隐失场光场和镀金属膜光纤探针建立了近场光探测的理论模型,讨论了探针孔径尺寸、扫描高度等因素对光场探测的影响,以及测量光场与初始光场之间的关系等。研究结果表明,当探针孔径尺寸与待测纳米孔径尺寸相当,探针扫描高度在接近探针孔径尺寸的一半时,测量得到的光场分布数据能够准确描述初始光场分布。(本文来源于《光学学报》期刊2005年04期）
近场光学探针论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
提出了一种基于纳米光学天线的新型扫描近场光学探针,基本结构是在传统光学探针的下端面集成金属偶极纳米光学天线,当入射光照射金属纳米偶极天线时激发金属表面等离激元共振,在天线间隙处产生了巨大的局域场增强,既提高耦合进入探针的光信号强度,又提高信噪比,实现高分辨率。利用时域有限差分(FDTD)法研究了不同孔径(50,100,130,150,170和200 nm)的新型探针对同一样品的探测结果。照明光源为830 nm平面波,TE极化,扫描高度10 nm。研究结果表明新型探针分辨率随孔径增大时变化规律是先增加后减小,在孔径150 nm时分辨率最高,达45 nm,比同样孔径传统探针分辨率提高近4倍。对比分析了当探针位于样品中心时不同孔径探针端面光场分布图,认为新型探针分辨率变化规律是纳米天线在探针上的有效长度不同所致。对其灵敏度和对比度也进行了初步分析。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
近场光学探针论文参考文献
[1].潘冰洋.基于单量子点探针的扫描近场光学显微镜研究[D].南京大学.2019
[2].石建平,董可秀,黄圆,陈旭南.基于纳米光学天线的扫描近场光学探针研究[J].光学学报.2010
[3].杨永斌,徐文东,罗继全.制备扫描近场光学显微镜光纤探针的自动化腐蚀方法[J].光子学报.2009
[4].王昭,吴世法.扫描近场光学显微镜中探针样品间距控制方法[J].微纳电子技术.2008
[5].潘宏宇.近场光学显微镜探针位置控制及信号采集技术的研究[D].哈尔滨工业大学.2007
[6].张仁群.近场光学探针及光纤透镜的制作[D].大连理工大学.2007
[7].李鹏飞.近场光学探针的研制改进[D].大连理工大学.2006
[8].崔国才,叶梅,叶虎年.非探针近场光学扫描显微镜的信号编码探测及解码[J].光学仪器.2005
[9].梁志红,张子勇,尹平河.SNOM/SFM结合的近场光学探针[J].现代科学仪器.2005
[10].徐铁军,许吉英,王佳,田芊.扫描近场光学显微镜探针与光场相互作用的分析[J].光学学报.2005