Microscopie optique en champ proche Principes et applications
La microscopie optique en champ proche (nom anglais : SNOM) est basée sur le principe de détection et d'imagerie de champ sans rayonnement, peut dépasser la limite de diffraction du microscope optique ordinaire, l'utilisation d'une sonde à l'échelle inférieure à la longueur d'onde dans le champ proche plage de quelques nanomètres de la surface de l'échantillon pour la technologie de balayage et d'imagerie, dans la plage d'observation en champ proche, balayage dans l'échantillon et en même temps pour obtenir une résolution supérieure à la limite de diffraction de l'image topographique et optique images du microscope.
La microscopie optique en champ proche convient à l'imagerie optique à l'échelle nanométrique et aux études spectroscopiques à l'échelle nanométrique à ultra-haute résolution optique. La résolution des microscopes optiques conventionnels est affectée par la limite de diffraction optique et la résolution ne dépasse pas cette échelle de longueur d'onde. Contrairement aux microscopes optiques conventionnels, les microscopes optiques en champ proche utilisent des sondes à l'échelle inférieure à la longueur d'onde pour obtenir des résolutions plus petites.
Principe de la microscopie optique en champ proche :
L'utilisation d'un guide d'ondes à fibre optique fondu ou corrodé constitué de sondes, recouvert d'un film métallique à l'extérieur, a formé l'extrémité de la taille de 15 nm à 100 nm de diamètre de l'ouverture optique (ouverture optique) du proche- Sonde optique de champ, puis peut être utilisée comme détection de déplacement et de balayage de précision de matériaux céramiques piézoélectriques (céramique piézoélectrique) avec la microscopie à force atomique à force atomique (microscopie à force atomique, AFM) pour fournir un contrôle précis de la rétroaction de la hauteur, l'optique en champ proche La sonde sera très précise (verticale et horizontale dans la direction de la surface de l'échantillon, la résolution spatiale peut être d'environ 0,1 nm et 1 nm), contrôle de la surface de l'échantillon sur une hauteur de 1 nm à 100 nm, contrôle de rétroaction spatiale tridimensionnelle de près. Balayage de champ (balayage), et possède une ouverture nano-optique de la sonde à fibre optique qui peut être utilisée pour recevoir ou transmettre des informations optiques, obtenant ainsi un espace réel de l'image optique tridimensionnelle en champ proche, car la distance entre elle et le La surface de l'échantillon est beaucoup plus petite que la longueur d'onde générale de la lumière, les informations mesurées sont toutes des informations optiques en champ proche, sans la limite optique optique commune en champ lointain de la limite de résolution optique du tir entouré.
Application du microscope optique en champ proche :
Le microscope optique en champ proche dépasse la limite de contournement optique traditionnel, peut utiliser directement la lumière pour observer les nanomatériaux, analyser la microstructure et les défauts des nanoéléments et, ces dernières années, a été appliqué pour analyser les composants laser à semi-conducteurs. En raison de sa haute résolution, il peut être utilisé pour accéder à des données haute densité. Actuellement, plus de 100 Go de disques optiques en champ proche à super-résolution ont été produits avec succès à l’aide de cette technologie. Il peut également être utilisé pour l’analyse microscopique en champ proche des biomolécules et de la fluorescence des protéines.
Principe et structure du microscope optique en champ proche :
En général, la résolution d'un microscope optique n'est que de quelques centaines de nanomètres lors d'une observation en champ lointain en raison de la limitation de la circonférence de l'onde lumineuse. Cependant, lorsqu'ils sont observés en champ proche, l'enroulement et les interférences peuvent être évités, et la limitation de l'enroulement peut être surmontée pour augmenter la résolution jusqu'à environ plusieurs dizaines de nanomètres. Dans la structure d'un microscope optique en champ proche, une fibre optique effilée avec une ouverture de plusieurs dizaines de nanomètres à son extrémité est utilisée comme sonde. La distance entre la sonde et l'objet à mesurer est contrôlée avec précision dans la plage d'observation en champ proche, et les céramiques piézoélectriques qui peuvent être positionnées et balayées avec précision sont utilisées pour effectuer un balayage spatial tridimensionnel en champ proche en conjonction avec le système de contrôle à haute rétroaction fourni par le microscope à force atomique. La sonde à fibre optique reçoit ou transmet des signaux optiques pour obtenir une image optique 3D en champ proche.
