一种用于近场光学探测的介质探针及近场显微镜的制作方法

技术特征：
1.一种用于近场光学探测的介质探针，其特征在于：包括采用微米级光导介质制备的探针柱，所述探针柱的一端为半球形，在半球形的顶部设置金属纳米颗粒或金属纳米颗粒阵列。2.根据权利要求1所述一种用于近场光学探测的介质探针，其特征在于：所述微米级光导介质为微米级光纤。3.根据权利要求1所述一种用于近场光学探测的介质探针，其特征在于：所述探针光导内贯穿有金属纳米柱。4.根据权利要求1或2或3所述一种用于近场光学探测的介质探针，其特征在于：在所述探针柱中，激发光入射的路径可以与激发后散射和反射光被收集的路径相同。5.根据权利要求4所述一种用于近场光学探测的介质探针，其特征在于：所述探针柱上还设置有探针悬臂。6.一种使用权利要求1-4任一项所述介质探针的近场显微镜，包括光源(1)、光谱仪(2)、光电转换器(3)、电路控制器(4)和xyz三轴工作台(5)，其特征在于：所述光源(1)发出的激发光进入介质探针(6)，将激发光聚焦到介质探针(6)针尖，介质探针(6)针尖的金属纳米颗粒(6-1)形成局域增强电场，激发xyz三轴工作台(5)上的样本，介质探针(6)收集样本的瑞利光和拉曼光，由全反射分束镜(10)将瑞利光和拉曼光分开，瑞利光由光电转换器(3)接收并将光信号转换为电信号，输入电路控制器(4)，电路控制器(4)控制xyz三轴工作台(5)移动，拉曼光进入光谱仪(2)，由光谱仪(2)处理。7.根据权利要求6所述近场显微镜，其特征在于：所述光源(1)发出的激发光通过半反半透分束镜(8)反射后进入介质探针(6)；所述介质探针(6)收集的瑞利光和拉曼光透过半反半透分束镜(8)后经反射镜(9)反射进入全反射分束镜(10)。8.根据权利要求7所述近场显微镜，其特征在于：在所述半反半透分束镜(8)和介质探针(6)之间的光路上设置透镜(7)。9.根据权利要求6-8任一项所述近场显微镜，其特征在于：所述全反射分束镜(10)固定在角度可调的转动盘上。10.根据权利要求8所述近场显微镜，其特征在于：还包括探针悬臂(11)，一端与电路控制器(4)连接，另一端固定在介质探针(6)的探针柱(6-2)上。

技术总结
本发明公开了一种用于近场光学探测的介质探针及近场显微镜。探针包括采用微米级光导介质制备的探针柱，所述探针柱的一端为半球形，在半球形的顶部设置金属纳米颗粒或金属纳米颗粒阵列。用微米级光纤作为光导介质，将一端制备为半球形作为探针基座，再将金属纳米颗粒制备到探针柱顶端作为局域增强电场的产生点“热点”，热点位置可以在纳米尺度的空间范围内产生极强的电场增强。光导介质可以作为入射激发光的有效光导，也可以作为散射和反射光的有效收集光导。得益于近场激发和收集的同时增强，由这种探针构建的近场显微镜，其光谱扫描的综合效率较远场收集的针尖增强拉曼光谱设备至少提高2个数量级。备至少提高2个数量级。备至少提高2个数量级。


技术研发人员：刘愈 周围 陈国平 崔巍 谢应涛 毛雪峰 杜佳佳 黎淼
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：2021.05.24
技术公布日：2022/1/13