一种探针-样品距离的切变力控制新方法

报道了近场扫描光学显微镜(Near-filed Scanning Optics Microscope NSOM)中一种基于切变力的探针 样品间距控制新方法.条形压电蜂鸣器片的上表面电极被沿着中心线分成两半,一半用于驱动,其上施加振荡源谐振频率进行激励,另一半上粘附光纤探针,并利用压电效应作为光纤探针的振幅传感器.当受振动激励的光纤探针由远处逐渐接近样品表面时,由于样品与探针之间的切变力阻尼作用使得探针的振幅减小,通过检测探针振幅的变化可以控制探针与样品的间距.我们建立了一套探针 样品间距探测控制系统并利用该系统获得了CD盘片表面8μm×8μm范围内的切变力形貌图.     

采用DDS的近场扫描光学显微镜探针-样品的纳米距离检测

近场扫描光学显微术中, 近场距离的检测和控制是需要解决的核心技术之一. 本文研究了基于DDS驱动的压电传感器, 在一个压电陶瓷片上, 电极被分成相同的两部分, 分别用于振动驱动和振幅检测. 近场扫描的光纤探针固定于此压电陶瓷片上. 振动驱动信号采用DDS, 在样品的远场时, 可以通过频率扫描得到误差在0.006 Hz以内的压电陶瓷片谐振频率驱动信号, 而当光纤探针处于样品的近场距离之内时, 压电陶瓷片的谐振频率偏离驱动信号频率, 振幅明显减小, 从而检测出近场距离. 高精度振动驱动源DDS和高灵敏度压电传感器的采用提高了检测灵敏度和工作稳定性.     

扫描近场红外显微镜近场距离控制系统的改进

针尖 样品的距离控制系统是扫描近场红外显微镜的重要组成部分。切变力探测作为一种重要的近场距离控制手段而得到了广泛的应用。介绍了一种对切变力探测系统的改进方法 ,它可以有效地提高石英晶振音叉的品质因数 ,进而提高探测系统对切变力感应的灵敏度。给出了理论分析和实验验证结果     

金属覆层光纤探针近场特性研究

采用有限积分法对用于近场光学显微镜的旋转对称光纤探针进行了数值模拟计算,研究了光纤探针开口附近亚波长范围的电磁场及其能量密度的分布.计算结果表明,在探针外,光场为沿探针轴线方向的近逝波,其空间光场的分布与激励光场及其极化方向有关,在激励光场的极化方向出现了由感应电荷引起的边缘增强效应.同时研究了近场光纤探针的空间分辨率和样品处的电磁场能量,结果表明光纤探针孔的尺寸及其与样品的作用距离是影响探针的分辨率和样品内电磁场能量的重要因素.     

扫描近场光学显微镜中两类光纤探针传输特性的研究

采用局域模式耦合理论，对扫描近场光学显微镜中的两类光纤探针－腐蚀锥和熔拉锥的传输特性进行了比较和分析。给出了光在探针锥中传输时耦合效率的分布情况，以及传输效率随锥长，针尖直径和光波长变化的特性。     

照明模式SNOM中样品对近场光场分布的影响

在同时考虑样品的形貌及材料光学参量和入射光偏振模式的情况下,利用基于边界元方法编写的二维矢量电磁场计算程序,对工作在照明模式下的扫描近场光学显微镜（Scanning Near-field Optical Microscope,SNOM）的近场矢量电磁场分布进行了数值计算模拟研究.结果表明,在没有表面形貌特征时,探针的光能量透射率随样品材料的折射率和损耗角的增加而增大,而样品表面光斑尺寸受折射率和损耗角的影响很小;对有形貌特征的探针扫描像研究结果表明,SNOM的分辨率随着样品的折射率和损耗角的增加而提高;对SNOM不同的工作模式的扫描成像信号进行的计算结果表明,恒定间距扫描方式比恒定高度扫描方式对样品表面的细节有较强的分辨能力.     

光纤锥探针传输特性的研究

本文采用局域模式耦合理论，对两类光纤锥探针－腐蚀锥和熔拉锥的传输特性进行了比较和分析，得出了光在探针锥中传输时耦合效率的分布情况，以及传输效率随锥长、针尖直径和光波长变化的特性。     

制备扫描近场光学显微镜光纤探针的自动化腐蚀方法

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100 nm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.     

纳米尺度的光学成像与纳米光谱———近场光学与近场光学显微镜的进展

近场光学是指当光探测器及探测器－样品间距均小于辐射波长条件下的光学现象．利用近场光学扫描显微镜和近场光谱仪，不但能够以突破衍射极限的超高分辨率在纳米尺度实现光学成像，而且还可获得纳米微区的光谱信息．文章介绍近场光学的原理及其在凝聚态物理领域中的应用与进展，并给出了我们的初步结果     

一种高透过率光纤探针的制作

本文介绍了一种用于近场扫描光学显微镜(NSOM)中的高透过率光纤探针的制作方法。采用缓冲氢氟酸腐蚀低掺杂的普通单模石英光纤,选取适当比例的腐蚀液,可以得到直径、圆锥角均十分理想的针尖。这种方法不需要高掺杂的特殊光纤或是采用先熔拉后腐蚀的复合工艺。针尖经过镀膜后经测量为针尖直径100nm、透过率5.5×10^-4.     

精确测量透镜焦距的一种方法

本文通过测量待检透镜焦面上的分划板的两刻线对透镜主点的张角测焦距。待检透镜成像质量优良 ,用此种方法测量焦距 ,其相对偏差可达万分之几。通过分析误差源 ,讨论了测量过程中应注意的一些问题     

分光计的一种新调节方法及仪器的改进

本文以JJY型分光计为例,对分光计的聚焦与光轴倾斜度这两方面的调节做了系统论述．同时根据分光计的结构特点与调节本质,对传统的“各半调节法”进行改进,提出新的“分别调节法”,并在此基础上对仪器也做出了一些完善,使调节效率得到提高．     

物距-像距法测凹透镜焦距实验中透镜的选择

本文根据对物距－像距法测凹透镜焦距存在的系统误差分析,指出实验安排上应选择长焦距、对称的双凹透镜．     

非线性迭代解析节块方法的数值稳定方法

针对非线性迭代解析节块方法在特定条件下出现的数值不稳定问题,提出了一种解决方法,并给出了数值结果。     

一个三体问题的解法

应用两次广义坐标变换，将彼此间由弹性力作用的三体问题的拉格朗日函数简化为两个独立的谐振子的拉格朗日函数之和，在理论上提供了解决此三体问题的方法。     

光栅常数测定的一种方法

介绍了在光学平台上用激光器作为光源,测定光册常数的一种方法。该方法测量结果的精度与准确度与用分光计测量的结果相同,且现象明显,操作方法更简便,是一种较好的教学演示实验。     

一种解电路網络的方法

本文提出一种解电网的方法,用这种方法来解电网,可以避免解联立方程之麻烦,以节省劳动力。本文分下列两部分:1.一般电网解法——凡是一切直线律电网,不论其中含有若干电动势,都可应用这解法。这解法是首先将电网中的电动势代换以等值的电源电流,其次将电网中的结点逐点化去,使电网化简为一等值支路,以求该支路两端点的电势差,然后再返原为原来的电网,以求其中各结点的电势,如此,最后就很易计算出各支路的电流。2.只含一个电动势电网的特殊解法——凡是一切直线律电网,若其中只含有一个电动势,则用这解法更为简便。这解法与一般电网解法所不同的地方就是可将电网返原的这一步骤省去。为了要省去这一步骤,只须在电网化简前,电网各结点上均虚设一定量的电源电流,如此,当电网化简为一等值支路时,就能直接求得原来电网中各结点的电势。再者,本文所提出的解电网方法对于交流电网及直流电网均能适用,而本文是按解交流电网的方式叙述。     

测量畸变的一种新方法

提出测量光学系统单色光畸变的一种新方法,采用的是造价低廉、制作简便的非线性全息光栅作标准多平行光束发生器。通过两个测量实例,分析测量误差,对相关问题进行讨论。最后提出角畸变测量的概念及提高测量精度的途径。     

确定D集合的方法

本文讨论了求[1]中所定义的D集合的方法,特别是对最有实用意义的[2]中所定义的D集合,给出了一种高效求找方法,并给出了该方法的理论依据及其实施步骤。讨论了δ(P_i^s_i)(i=1,2,…,K)之间的一些关系性质。最后给出例子说明。