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AF/PSTM双功能尖振动模式技术研究

作　者: 刘伟
导　师: 吴世法；潘石
学　校: 大连理工大学
专　业: 光学
关键词: 近场光子扫描隧道显微镜振动机构弯曲光纤尖数值模拟
分类号: TH742
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

光子扫描隧道显微镜（PSTM）是一种特殊的光学显微镜，它利用全内反射产生的隐失场成像，打破了传统光学显微镜衍射极限的限制，实现了纳米水平的分辨率。它不仅可以观测样品的表面形貌，而且可以测量样品的微区折射率分布情况。但是常规PSTM系统的图像混杂了形貌和光学性质信息。本文围绕AF/PSTM的原理和实验研究进行论述。开始介绍了常规PSTM的缺陷，原子力显微镜（AFM）控制方式的优点，AF/PSTM系统的原理和意义。然后综述了已有SNOM/PSTM系统的控制方式，分析了AF/PSTM系统关键部件振动机构和弯曲光纤尖所需性能。介绍了扫描频率电路及应用，综述了振动机构的分类，弯曲光纤尖的制作及特性，并给出了本AF/PSTM系统中的振动机构、弯曲光纤尖的制作方法的改进。最后给出了此系统的各部分介绍，和扫描得到图像以及分析。

全文目录

引言  7-8
第一章 AF/PSTM系统的研制背景  8-26
  1．1 PSTM系统简介  8-12
  1．2 AFM控制间距原理  12-18
  1．3 本AF/PSTM系统中的距离控制机制  18-19
  1．4 恒振幅扫描条件下得到的光信号  19-24
  1．5 AF/PSTM系统原理及图像解释  24-26
第二章已有SNOM/PSTM系统的距离调控方式  26-31
  2．1 近场光学显微镜的扫描工作方式  26-27
  2．2 等间距扫描模式下距离控制机制  27-30
  2．3 总结  30-31
第三章 AF/PSTM系统关键部件分析  31-33
  3．1 理想振动机构的要求  31
  3．2 理想弯曲光纤尖的要求  31-33
第四章扫频电路及应用  33-41
  4．1 扫频系统的原理  33
  4．2 扫频系统意义及具体框图  33-35
  4．3 扫频程序框图  35-37
  4．4 对扫频数据作图和一些典型结果  37-41
第五章振动机构的分类和设计  41-48
  5．1 振动机构的振动模式  41-43
  5．2 各种振动机构及扫频曲线  43-45
  5．3 AF/PSTM系统中采用的振动结构  45-48
第六章弯曲光纤尖的制作改进  48-57
  6．1 弯曲光纤尖的研制背景  48-51
  6．2 精确控制的具有低弹性常数的AFM/PSTM探针  51-54
  6．3 本文所采用的方法  54-57
第七章 AF/PSTM系统的实现  57-66
  7．1 AF/PSTM系统具体实现  57-58
  7．2 扫描的图像及分析  58-66
致谢  66-67
参考文献  67-69
附录  69-79

AF/PSTM双功能尖振动模式技术研究

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