Applications de la microscopie optique en champ proche:
En raison de sa capacité à surmonter la faible résolution des microscopes optiques traditionnels et les dommages causés aux échantillons biologiques par des microscopes électroniques à balayage et à des microscopes à tunneling à balayage, les microscopes optiques à champ proche ont été de plus en plus largement utilisés, en particulier dans les champs biomédicaux, nanomatériaux et microélectriques.
Le balayage à proximité de la microscopie optique (SNIM) est une branche de SNOM, qui est l'application de la technologie SNOM dans le champ infrarouge. Les microsondes utilisées pour le positionnement, le balayage et la détection du champ proche sont des composants cruciaux dans SNIM pour obtenir des informations à haute résolution. Il existe de nombreuses formes de microsondes, à peu près divisées en deux catégories: de petites sondes de trous et des sondes non trous, avec de petites sondes de trous étant souvent des sondes à fibre optique. Lorsque la distance entre la sonde à fibre optique et l'échantillon mesuré est constante, la taille de l'ouverture optique de la sonde à fibre optique et la forme d'angle du cône de la pointe de l'aiguille déterminent la résolution, la sensibilité et l'efficacité de transmission de SNIM. Cependant, il est assez difficile de fabriquer des fibres optiques infrarouges pour SNIM et les microsondes. Comparé à la préparation de sondes de fibre dans la bande lumineuse visible, d'une part, il y a trop peu de types de fibres adaptées à la bande infrarouge moyenne (2. 5-25 mm); D'un autre côté, les fibres optiques infrarouges existantes sont relativement cassantes, avec une mauvaise ductilité et une flexibilité, et leurs propriétés chimiques ne sont pas idéales. Il est assez difficile de produire des sondes de fibres infrarouges de haute qualité pour réduire l'atténuation de la lumière.
Certaines institutions étrangères étudiant SNIM ont adopté d'autres méthodes de sondes optiques en termes de sondes, telles que la sonde de prisme sphérique développée par Kawata et al. Au Japon, la sonde tétraédrique développée par Fischer et al. En Allemagne, et la plus récente sonde de diffusion non poreuse en polymères semi-conducteurs (comme le silicium), comme Knoll. La solution de microsonde ci-dessus est peu probable pour nous car elle nécessite un niveau élevé de technologie de fabrication et d'équipement spécialisé. De plus, en raison du mode réfléchissant choisi dans notre conception SNIM, nous avons finalement adopté la solution de sonde à fibre optique.
Dans le processus de développement des microsondes, deux aspects doivent être pris en compte: d'une part, il est nécessaire de rendre le trou lumineux de la sonde optique aussi petit que possible, et d'autre part, il est nécessaire de faire circuler la lumière à travers le trou lumineux le plus grand possible pour atteindre un rapport signal / bruit élevé. Pour les sondes à fibre optique, plus le diamètre de l'aiguille est petit, plus la résolution est élevée, mais la transmittance diminuera. Dans le même temps, il est nécessaire que la pointe de la sonde soit aussi courte que possible, car plus la pointe est longue, plus la lumière se propage à travers un guide d'onde plus petit que sa longueur d'onde, entraînant une plus grande atténuation de la lumière. Ainsi, l'objectif poursuivi dans la production de sondes à fibre optique est d'obtenir une pointe d'aiguille avec une petite taille d'aiguille et une pointe de cône courte.
