کاربردهای میکروسکوپ نوری نزدیک به میدان:
با توجه به توانایی آن در غلبه بر وضوح پایین میکروسکوپ های نوری سنتی و آسیب های ناشی از نمونه های بیولوژیکی با اسکن میکروسکوپ های الکترونی و اسکن میکروسکوپ های تونل سازی ، میکروسکوپ های نوری نزدیک به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند ، به خصوص در زمینه های زیست پزشکی ، نانوموادی و میکروالکتونی.
اسکن در نزدیکی میکروسکوپ نوری میدان (SNIM) شاخه ای از SNOM است که کاربرد فناوری SNOM در میدان مادون قرمز است. ریزگردهایی که برای موقعیت یابی ، اسکن و تشخیص نزدیک به میدان استفاده می شوند ، اجزای مهم در SNIM برای به دست آوردن اطلاعات با وضوح بالا هستند. اشکال زیادی از ریزگردها وجود دارد که تقریباً به دو دسته تقسیم می شوند: پروب های سوراخ کوچک و پروب های غیر سوراخ ، که پروب های سوراخ کوچک اغلب پروب های فیبر نوری هستند. هنگامی که فاصله بین پروب فیبر نوری و نمونه اندازه گیری شده ثابت باشد ، اندازه دیافراگم نوری پروب فیبر نوری و شکل زاویه مخروط نوک سوزن وضوح ، حساسیت و راندمان انتقال SNIM را تعیین می کند. با این حال ، تهیه الیاف نوری مادون قرمز برای SNIM و ریزگردها بسیار دشوار است. در مقایسه با تهیه پروب های فیبر در باند نوری قابل مشاهده ، از یک طرف ، انواع کمی از الیاف مناسب برای باند مادون قرمز میانه وجود دارد (2. {3} mm). از طرف دیگر ، الیاف نوری مادون قرمز موجود نسبتاً شکننده ، دارای انعطاف پذیری و انعطاف پذیری ضعیف هستند و خصوصیات شیمیایی آنها ایده آل نیست. تولید پروب های فیبر مادون قرمز با کیفیت بالا برای کاهش میرایی نور بسیار دشوار است.
برخی از موسسات خارجی که در حال مطالعه SNIM هستند ، روشهای دیگری از پروب های نوری را از نظر کاوشگر ، مانند کاوشگر منشور کروی که توسط کاواتا و همکاران تهیه شده است ، اتخاذ کرده اند. در ژاپن ، کاوشگر چهار ضلعی که توسط فیشر و همکاران ساخته شده است. در آلمان ، و جدیدترین کاوشگر پراکندگی غیر متخلخل ساخته شده از پلیمرهای نیمه هادی (مانند سیلیکون) مانند نول. راه حل میکروپروب فوق برای ما بعید است زیرا به سطح بالایی از فناوری تولید و تجهیزات تخصصی نیاز دارد. علاوه بر این ، با توجه به حالت بازتابنده انتخاب شده در طراحی SNIM ، ما در نهایت راه حل پروب فیبر نوری را اتخاذ کردیم.
در فرآیند توسعه ریزگردها ، دو جنبه باید در نظر گرفته شود: از یک طرف ، لازم است که سوراخ نور کاوشگر نوری تا حد امکان کوچک شود و از طرف دیگر ، لازم است که جریان نور را از طریق سوراخ نور تا حد ممکن انجام دهیم تا به نسبت سیگنال بالا و نویز برسید. برای پروب های فیبر نوری ، هرچه قطر سوزن کوچکتر باشد ، وضوح بالاتر می رود ، اما انتقال کاهش می یابد. در عین حال ، لازم است که نوک کاوشگر تا حد ممکن کوتاه باشد ، زیرا هر چه نوک طولانی تر باشد ، نور دورتر از طریق موجبر کوچکتر از طول موج آن پخش می شود و در نتیجه میرایی بیشتر می شود. بنابراین ، هدف دنبال شده در تولید پروب های فیبر نوری ، به دست آوردن نوک سوزن با اندازه سوزن کوچک و یک نوک مخروط کوتاه است.
