热拉伸和化学腐蚀相结合制备弯曲光纤探针

徐  凯; 潘  石; 吴世法; 孙  伟; 李银丽

doi:10.7498/aps.52.1190

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热拉伸和化学腐蚀相结合制备弯曲光纤探针

徐凯 , 潘石 , 吴世法 , 孙伟 , 李银丽

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唯象论的经典领域

热拉伸和化学腐蚀相结合制备弯曲光纤探针

徐凯, 潘石, 吴世法, 孙伟, 李银丽

物理学报, 2003, 52(5): 1190-1195.

doi: 10.7498/aps.52.1190

Fabrication of bend optical fibre probes by heated pulling combined with chemica l ething

Xu Kai, Pan Shi, Wu Shi-Fa, Sun Wei, Li Yin-Li

Acta Phys. Sin., 2003, 52(5): 1190-1195.

doi: 10.7498/aps.52.1190

摘要
提出了原子力/光子扫描隧道显微镜(AF/PSTM)系统的关键部分——双功能弯曲光纤探针的制作方法.采用热拉伸与动态、静态两步化学腐蚀相结合的方法制作出AF/PSTM弯曲光纤探针，弯曲角度约为150°，尖端曲率半径优于100nm，锥角范围为60°—90°.将这种双功能弯曲光纤探针应用在新研制的AF/PSTM系统上，同时获得了样品的光学与形貌图像，实现了图像分解.

关键词:
原子力/光子扫描隧道显微镜 /

光纤探针 /

热拉伸 /

化学腐蚀
Abstract
In this paper,a fabrication method for the bi-functional bend optical fiber probe which is the key element of atomic force/photon scanning tunnel microscope (AF/PSTM)system,is described.The heated pulling combined with dynamic/static two-s teps chemical etching method is proposed and developed.Using this method,we have made the AF/PSTM bend optical fibre probe.The bend angle of the probe is about 150 degrees;the radius of curvature at the top end is better than 100nm;the cone angle varies from 60 to 90 degrees.The bi-functional bend optical fiber probe i s used in our newly developed AF/PSTM system.The optical and topographic images are obtained simultaneously and the image separation is realized.

Keywords:
AF/PSTM /

optical fiber probe /

heated pulling /

chemical etching
作者及机构信息
徐凯,

潘石,

吴世法,

孙伟,

李银丽

1.
大连理工大学物理系，大连 116024

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60007011，30270367)、国家科技部和中国分析测试协会仪器功能开发基金(批准号：GN-99-15)、教育部博士点基金(批准号：20020141018)资助的课题.
Authors and contacts
Xu Kai,

Pan Shi,

Wu Shi-Fa,

Sun Wei,

Li Yin-Li

1.
大连理工大学物理系，大连 116024
参考文献

施引文献

[1]	何孝天, 徐进良, 程怡玮. 光纤探针测量及多尺度熵鉴别超临界类沸腾传热模式. 物理学报, 2023, 72(5): 057801. doi: 10.7498/aps.72.20222060
[2]	盛子城, 王腾, 周桂耀, 夏长明, 刘建涛, 李波瑶, 樊海霞, 陈云, 侯峙云. 基于空芯微结构光纤拉曼探针的实验研究. 物理学报, 2018, 67(18): 184211. doi: 10.7498/aps.67.20180684
[3]	郭旭东, 唐军, 刘文耀, 郭浩, 房国成, 赵苗苗, 王磊, 夏美晶, 刘俊. 锥柱型光纤探针在表面增强拉曼散射方面的应用. 物理学报, 2017, 66(4): 044208. doi: 10.7498/aps.66.044208
[4]	严雪过, 沈毅, 潘聪, 李鹏, 丁志华. 基于拉锥结构的全光纤型内窥OCT探针研究. 物理学报, 2016, 65(2): 024201. doi: 10.7498/aps.65.024201
[5]	刘桂媛, 宋洪胜, 张宁玉, 程传福. 飞秒激光在锥形镀膜探针传输中相位奇异的研究. 物理学报, 2015, 64(2): 024203. doi: 10.7498/aps.64.024203
[6]	杨海艳, 王振宇, 李英姿, 张维然, 钱建强. 原子力显微镜探针悬臂几何结构变化对高次谐波信息增强的研究. 物理学报, 2013, 62(20): 200703. doi: 10.7498/aps.62.200703
[7]	杨景景, 杜文汉. Sr/Si(100)表面TiSi2纳米岛的扫描隧道显微镜研究. 物理学报, 2011, 60(3): 037301. doi: 10.7498/aps.60.037301
[8]	华宝成, 钱建强, 王曦, 姚骏恩. 应用于扫描探针显微镜的石英音叉机械模型研究. 物理学报, 2011, 60(4): 040702. doi: 10.7498/aps.60.040702
[9]	黄仁忠, 刘柳, 杨文静. 扫描隧道显微镜针尖调制的薄膜表面的原子扩散. 物理学报, 2011, 60(11): 116803. doi: 10.7498/aps.60.116803
[10]	刘桂媛, 滕树云, 程传福, 宋洪胜, 刘曼. 锥形镀膜光纤探针中飞秒激光脉冲的传输. 物理学报, 2009, 58(11): 7613-7620. doi: 10.7498/aps.58.7613
[11]	陈永军, 赵汝光, 杨威生. 长链烷烃和醇在石墨表面吸附的扫描隧道显微镜研究. 物理学报, 2005, 54(1): 284-290. doi: 10.7498/aps.54.284
[12]	葛四平, 朱星, 杨威生. 用扫描隧道显微镜操纵Cu亚表面自间隙原子. 物理学报, 2005, 54(2): 824-831. doi: 10.7498/aps.54.824
[13]	张向军, 孟永钢, 温诗铸. 原子力显微镜探针耦合变形下的微观扫描力研究. 物理学报, 2004, 53(3): 728-733. doi: 10.7498/aps.53.728
[14]	孙家林, 田广彦, 李勤, 赵钧, 郭继华, 谢爱芳, 张泽渤. 动态化学腐蚀法制备大锥角近场光纤探针. 物理学报, 2001, 50(12): 2382-2386. doi: 10.7498/aps.50.2382
[15]	张立源, 李永贵, 王潜. 扫描近场红外显微镜光纤探针的腐蚀制法. 物理学报, 2001, 50(12): 2322-2326. doi: 10.7498/aps.50.2322
[16]	贾金锋, 盖峥, 杨威生, K.INOUE, Y.HASEGAWA, T.SAKURAI. 用扫描隧道显微镜测量局域功函数. 物理学报, 1997, 46(8): 1552-1558. doi: 10.7498/aps.46.1552
[17]	于洪滨, 高波, 盖峥, 杨威生. 用扫描隧道显微镜针尖操纵金岛. 物理学报, 1997, 46(3): 505-510. doi: 10.7498/aps.46.505
[18]	王宇钢, 康一秀, 赵渭江, 颜莎, 严隽珏, 杨威生, 翟鹏济, 唐孝威. 扫描隧道显微镜观察石墨被Au离子轰击后的表面损伤(Ⅱ). 物理学报, 1997, 46(10): 1965-1971. doi: 10.7498/aps.46.1965
[19]	于洪滨, 高波, 盖峥, 杨威生. 电场下用扫描隧道显微镜对针尖原子扩散的观察. 物理学报, 1997, 46(4): 679-687. doi: 10.7498/aps.46.679
[20]	方晔, 魏莹, 钟发平, 白春礼, 唐有祺. 扫描隧道显微镜研究银胶的表面结构和凝聚行为. 物理学报, 1995, 44(4): 599-605. doi: 10.7498/aps.44.599

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物理学报. 2003, 52(5): 1190-1195.

doi: 10.7498/aps.52.1190.

热拉伸和化学腐蚀相结合制备弯曲光纤探针

1. 大连理工大学物理系，大连 116024

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60007011，30270367)、国家科技部和中国分析测试协会仪器功能开发基金(批准号：GN-99-15)、教育部博士点基金(批准号：20020141018)资助的课题.

收稿日期: 2002-08-07
修回日期: 2002-09-09
刊出日期: 2003-05-20

摘要: 提出了原子力/光子扫描隧道显微镜(AF/PSTM)系统的关键部分——双功能弯曲光纤探针的制作方法.采用热拉伸与动态、静态两步化学腐蚀相结合的方法制作出AF/PSTM弯曲光纤探针，弯曲角度约为150°，尖端曲率半径优于100nm，锥角范围为60°—90°.将这种双功能弯曲光纤探针应用在新研制的AF/PSTM系统上，同时获得了样品的光学与形貌图像，实现了图像分解.

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