近场光学显微镜 原理及应用

        近场光学显微镜（英文名称：SNOM）基于无辐射场探测成像原理，可突破普通光学显微镜的衍射极限。它在距离样品表面几纳米的近场范围内使用亚波长尺度探针。扫描成像技术是在近场观察范围内对样品进行扫描，同时获得分辨率高于衍射极限的形貌和光学图像的显微镜。
        近场光学显微镜适用于具有超高光学分辨率的纳米级光学成像和纳米级光谱研究。传统光学显微镜的分辨率受光学衍射极限的影响，分辨率不超过这个波长尺度范围。与传统光学显微镜不同，近场光学显微镜使用亚波长尺度探头来实现更小的分辨率。
        近场光学显微镜原理：
        使用由熔拉或蚀刻光纤波导制成的探头，其表面涂有金属膜，在末端形成一个近场，光学孔径为15nm至100nm的光学探头，以及压电陶瓷（压电陶瓷）可用于精 确位移和扫描检测，原子力显微镜（AFM）提供精 确的高反馈控制，这使得近场光学探头非常精   确（垂直和水平方向的空间分辨率）到样品表面可分别达到0.1nm和1nm左右）控制待测样品表面1nm至100nm的高度，进行三维空间反馈可控近场扫描（扫描），以及光纤探头具有纳米光学孔径可用于接收或传输光学信息，从而获得真实空间三维近场光学图像，因为与样品表面的距离为远小于一般光的波长，被测信息属于近场光学的信息，在普通远场光学中没有衍射极限的光学分辨率极限。
        近场光学显微镜的应用：
        近场光学显微镜突破了传统光学衍射的局限。它可以直接用光来观察纳米材料，分析纳米组件的微观结构和缺陷。近年来，它已被用于半导体矿山的分析。在无线电元素上。由于其高分辨率，可用于高密度数据访问。目前，该技术已成功生产出超过100GB的超分辨率近场光盘。此外应用于生物分子和蛋白质的荧光近场显微分析。
        近场光学显微镜的原理和结构：
        使用一般光学显微镜进行远场观察时，由于光波的衍射极限，其分辨率只有几百纳米左右。但如果在近场观察，则可以避免衍射和干涉的产生，可以克服衍射极限，分辨率可以提高到几十纳米左右。在近场光学显微镜的结构中，采用末端后部直径为几十纳米的锥形光纤作为探头。将探头与被测物体的距离精 确控制在近场观察范围内，采用可 精 确定位和扫描的压电陶瓷，利用原子力显微镜提供的高反馈控制系统进行三三维近场扫描。光纤探头接收或发射光信号以获得三维近场光学图像。