楔形光纤探针传输效率的研究

用实验方法测量了楔形光纤探针的传输效率随光纤楔角的变化关系,作出传输效率曲线,通过测定楔形光纤探针传输效率的实验可知,楔体角度越大,过渡区越短,泄漏光就越少,传输效率会提高.在楔角由20.2° 增大到33.6°以及楔角由55.8°增大到83.6°时,传输效率曲线呈较快的上升趋势;在楔角由33.6° 增大到55.8°,传输效率曲线上升趋势较缓.在相同的条件下,楔形光纤探针的传输效率随入射光波长的增大而快速地下降.     

近场纳米光纤探针腐蚀制备技术概述

纳米光纤探针是扫描近场光学显微镜的常用关键器件,化学腐蚀法制备近场光学光纤探针是基于腐蚀液弯液面的高度随光纤芯径的动态变化过程。从流体力学杨一拉普拉斯方程出发,研究了弯液面高度随光纤芯径大小的变化关系,分析了影响腐蚀法制备纳米光纤探针的相关因素,追踪了利用化学腐蚀制备纳米光纤探针的最新进展,介绍了静态腐蚀法、动态腐蚀法和选择腐蚀法等多种方法,并分析了每种方法的特点,作了比较和总结。     

三种腐蚀法制备纳米级光纤探针的实验研究

对管腐蚀法、熔接-熔拉腐蚀法、化学腐蚀法制备光纤探针分别进行了实验研究,并都得到了可用于光纤纳米生物传感器的高质量纳米光纤探针.三种腐蚀法均给出了实验的原理、条件和结果.根据实验结果,对三种探针制作方法进行了比较.     

变温腐蚀法制备纳米光纤探针

通过改变温度,用腐蚀的方法制备出用于近场光学显微镜的光纤探针。通过控制光纤在不同温度的腐蚀液中腐蚀的时间,制备出多种形貌的光纤探针,所制作探针的锥形过渡区短而锥角大。该法具有重复性高、探针形貌可控、操作方便、实验费用低廉、制备的探针表面光滑等优点,利用该方法成功地制备出针尖尺寸50～300nm、针尖锥角在40°～74°可调的光纤探针。将制备的探针用于扫描全息光栅(500线/mm),结果在40mm范围内扫描有20个周期,与全息光栅的标定结果相符。     

管腐蚀法制作纳米光纤探针

根据优质探针的理论模型,利用管腐蚀法制作了可用于光纤生物传感器的纳米光纤探针,该制作方法操作方便,成本低廉,易于批量生产,且受环境的影响较小,制作的光纤探针具有较高的重复率。所获探针锥径小于50nm,锥角为45°。最后讨论了在管腐蚀实验中不良因素对光纤探针形貌的影响。     

高透过率、高分辨率纳米微探针的制备

介绍了一种用于近场扫描光学显微镜(SNOM)中的高透过率光纤探针的制作方法。采用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,并通过激光消融的方法得到直径、圆锥角均十分理想、表面光滑的针尖,所获探针直径变化范围为80～200nm,锥度40°～81°,透过率3.5×10-3。     

锥形光纤与楔形光纤的耦合

用实验方法测量了楔形光纤与锥形光纤的耦合效率,作出耦合效率随楔形光纤的半楔角及锥形光纤半圆锥角的变化曲线。从实验结果可以看出,楔形与锥形光纤的耦合效率随半楔角增加而增大。当半楔角由15.0°增大到30.3°,半楔角由44.9°增大到55.2°时,耦合效率曲线呈较快的上升趋势;当半楔角由30.3°增大到44.9°时,耦合效率曲线上升趋势变缓。当锥形光纤半圆锥角增加时,耦合效率也随着增大;并且随着楔形与锥形光纤的间距的减小而增大,在间距由0.10mm减小到0.03mm时,耦合效率曲线呈较快的上升趋势;在间距由0.03mm减小到0.01mm时,耦合效率曲线呈下降趋势。     

双功能弯曲光纤探针的制作

探针是所有扫描探针显微镜的关键部件。本文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。通过合理的选择实验参数,经过热拉伸与化学腐蚀两个过程,得到弯曲部分的角度为110°~120°、锥角约60°~80°的弯曲光纤探针。经扫描电镜观察,光纤探针的尖端直径小于100nm。此种方法加工光纤探针的成品率约70%左右。     

光纤探针探测肿瘤

荷兰 Rrasmus医学中心的 G.Puppels及同事利用为探测定位肿瘤而研制的光纤拉曼探针分析了曝露于致癌物质的鼠腭拉曼光谱。分析作为光学指纹的所得光谱 ,科学家发现能追踪到癌肿的二个初始阶段 ,叫做低级发育异常 (L GD)和高级发育异常(HGD) ,即癌肿开始。每个 HGD都能探测出来 ,而 9个 L GD中能探测出 7个光纤探针探测肿瘤@范品忠     

SNOM的光纤探针制备及扫描电镜观察

扫描近场光学显微镜（ＳＮＯＭ）是一种新型超高分辨率光学显微镜。它既具有光学显微镜可在自然状态下观察样品，获得物体的光学信息，且对样品无任何损伤的优点，又由于采用了近场光学探测原理及技术，使得分辨率不受衍射极限的限制，从而实现光学显微镜的超高分辨率。目...     

一种两用光纤微探针的研制

以普通石英光纤为材料,运用腐蚀-熔拉-腐蚀复合的方法制备出光纤探针;而后在针尖侧面镀上一层数十纳米厚的金属膜,实现导电性与导光性,使其能传导隧道电流和探测近场光,并在实际测量中取得了理想的测试结果。     

楔形光纤与半导体激光器的耦合研究

结合半导体激光器的特点,通过对高斯光束发散特性的分析,得到激光器的模场分布特点,指出与激光器最佳耦合的光纤外形为楔形光纤,楔形光纤的楔角与尖端半径决定着耦合效率。实验表明,楔形光纤与半导体激光器的耦合效率明显优于尖锥形光纤与半导体激光器的耦合。用楔角为104°,尖端半径为3.3μm的楔形光纤进行测量,测得最大耦合效率达到87.2%。     

新型挤压法制备硫系玻璃光纤及其性能研究

选用组分为Ge15Sb20S65和Ge25Sb5Se70的两组硫系玻璃,制备了多种尺寸的高质量硫系玻璃,分析了两组玻璃的物理、热学和光学性能;利用复合层叠挤压法制备了硫系玻璃光纤预制棒,避免了钻孔法或其他机械加工引起的预制棒界面缺陷,且光纤端面结构可随模具尺寸自由设计,挤压后光纤预制棒结构整齐,内外界面整洁光滑;利用高温聚合物保护的预制棒具有良好的机械性能,用光纤拉丝机将具有保护层的预制棒拉制成光纤;利用普通光纤抛光机进行端面抛光,光纤端面结构均匀,界面无明显缺陷。傅里叶红外光纤光谱仪(FTIR)测试光纤损耗谱表明,在波长4.8μm处光纤的最低损耗为2.63dB/m。     

STM光纤探针的研制

以普通的石英光纤为材料运用腐蚀－熔拉－腐蚀复合的方法制备出光纤探针，而后在针尖表面镀上一层数十nm厚的金属膜。达到导电性，使其能传导隧道电镜，并在STM上取得了理想的测试结果。