کاربردهای میکروسکوپ نوری میدان نزدیک
از آنجایی که میکروسکوپ نوری میدان نزدیک می تواند بر کاستی های میکروسکوپ نوری سنتی مانند وضوح کم و آسیب به نمونه های بیولوژیکی ناشی از میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ تونل زنی روبشی غلبه کند، به ویژه در زمینه های زیست پزشکی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین نانومواد و میکروالکترونیک.
میکروسکوپ نوری میدان نزدیک (SNIM) شاخه ای از SNOM است که کاربرد فناوری SNOM در میدان فروسرخ است. به منظور به دست آوردن اطلاعات با وضوح بالا، میکروپروب ها برای محلی سازی، اسکن، و کاوش میدان نزدیک بخش های بسیار حیاتی SNIM هستند. اشکال زیادی از میکروپروب ها وجود دارد که تقریباً به دو دسته تقسیم می شوند: پروب های کوچک سوراخ و پروب های بدون سوراخ و پروب های سوراخ کوچک اغلب پروب های فیبر نوری هستند. هنگامی که فاصله پروب فیبر نوری تا نمونه تحت آزمایش مشخص است، اندازه سوراخ کاوشگر فیبر نوری و شکل زاویه مخروط نوک، وضوح، حساسیت و راندمان انتقال SNIM را تعیین می کند. با این حال، ساخت فیبر مادون قرمز برای SNIM و میکروپروب دشوار است. در مقایسه با آمادهسازی پروبهای فیبر نوری در باند طول موج مرئی، از یک طرف، تعداد کمی از انواع فیبرهای نوری مناسب برای باند طول موج میانی فروسرخ (2.{10}} میلیمتر) وجود دارد. از سوی دیگر، فیبرهای نوری مادون قرمز موجود شکننده، با شکلپذیری و انعطافپذیری ضعیف و با خواص شیمیایی نامطلوب هستند. به منظور کاهش تضعیف نور، ساختن یک پروب فیبر مادون قرمز با کیفیت بالا دشوار است.
برخی از موسسات تحقیقاتی خارجی SNIM در این کاوشگر از روشهای دیگر کاوشگر نور استفاده میکنند، مانند کاواتا ژاپن و سایر توسعههای کاوشگر منشور کروی، فیشر آلمان و دیگر کاوشگر چهار وجهی، و اخیراً zui KNOLL و سایر استفادهها از پلیمرهای نیمهرسانا (مثلاً سیلیکون) ساخته شده از پروب های پراکندگی غیر متخلخل و غیره. راه حل میکروپروب فوق برای ما بعید است، زیرا به دلیل سطح بالایی از فرآیند تولید مورد نیاز، نیاز به تجهیزات تخصصی دارد، و با توجه به اینکه طراحی SNIM ما حالت بازتاب را انتخاب می کند، zui در نهایت راه حل پروب فیبر نوری را پذیرفت.
در فرآیند توسعه میکروپروب، دو جنبه وجود دارد که باید در نظر گرفته شود: از یک طرف، لازم است کاوشگر نوری از سوراخ کوچک تا حد امکان کوچک شود، از سوی دیگر، جریان نور از طریق سوراخ کوچک به عنوان تا حد امکان بزرگ باشد، تا نسبت سیگنال به نویز بالا به دست آید. برای پروب های فیبر نوری، هرچه قطر قسمت سوزن کوچکتر باشد، وضوح بالاتری دارد، اما شار نوری کوچکتر می شود. در عین حال، قسمت نوک کاوشگر هر چه کوتاه تر باشد بهتر است، زیرا هر چه نوک طولانی تر باشد، انتشار نور از طریق موجبر کوچکتر از طول موج آن نیز دورتر است، به طوری که میرایی نور بیشتر است. بنابراین، تولید پروب فیبر نوری در دستیابی به هدف، به دست آوردن اندازه سوزن کوچک و نوک نوک کوتاه است.
