| 主权项 |
1.一种可进行大面积扫瞄之剪力回馈架构,包括:一第一雷射,用以产生一雷射光束;一圆柱透镜,用以使前述第一雷射产生之雷射光束形成为平行于样品表面的大面积、均匀分布之光束;一探针,设置在一震动装置上,可在平行于样品表面的平面上震动,同时使上述探针之针尖部分位在经上述圆柱透镜形成的光束之平面上;一移动装置,用以使上述探针沿着平行于样品表面的平面上移动,以进行扫瞄;一检测器,用以检测因上述探针之针尖位置附近的震动角度变化所造成的光强度分布的变化,根据此光强度的变化,回馈控制上述探针与样品表面间的距离。2.如申请专利范围第1项之剪力回馈架构,其中,上述第一雷射为一红外线雷射或可见光雷射。3.如申请专利范围第1项之剪力回馈架构,其中,上述震动装置为一压电材料。4.如申请专利范围第1项之剪力回馈架构,其中,上述移动装置为一压电晶体。5.如申请专利范围第1项之剪力回馈架构,其中,上述检测器系由两个检测片所组成。6.如申请专利范围第3项之剪力回馈架构,其中,上述压电材料系接受一交流电压讯号,藉以使上述光纤探针在其共振频率下震动。7.如申请专利范围第5项之剪力回馈架构,其中,上述检测器的设置使两检测片分别接收一半的光,并使两检测片检测到的讯号相减,使其直流値为零而交流値为最大,然后利用一锁相放大器读出此一交流値。8.一种近场光学显微镜,包括:申请专利范围第1项之剪力回馈架构;一第二雷射,用以产生一雷射光束,其被耦合入上述光纤探针之一端,并在探针之针尖处产生一点光源;及一成像装置,用以收集前述点光源透过样品后之光亮,藉以形成样品之近场光学影像。9.如申请专利范围第8项之近场光学显微镜,其中,上述成像装置系包括一物镜及一光电倍增管。10.一种利用申请专利范围第1项之剪力回馈架构于近场光学显微镜以进行大面积扫瞄的方法,包括下列步骤:(i)施加一交流电压讯号于振动装置上,使光纤探针在平行于样品的平面上震动;(ii)使第一雷射产生之雷射光束射入圆柱透镜中,以在平行于样品的平面上产生大面积且分布均匀的光束;(iii)使上述震动的光纤探针之针尖部分落在光束形成之平面上,并且利用检测器检测因针尖部分之震动角度变化,所造成之光强度变化,同时检测器输出一交流値,藉以回馈控制上述光纤探针与样品表面间的距离;(iv)使第二雷射产生之雷射光耦合至光纤探针中,并在探针之针尖位置上产生一点光源;(v)利用一移动装置使上述光纤探针进行在平行于样品的平面上之扫瞄;(vi)以成像装置收集上述点光源透过样品后的光亮,藉以形成样品之近场光学影像。11.如申请专利范围第10项之扫瞄的方法,其中,利用红外线雷射作为上述第一雷射。12.如申请专利范围第10项之扫瞄的方法,其中,利用压电材料作为上述震动装置。13.如申请专利范围第10项之扫瞄的方法,其中,利用压电晶体作为上述移动装置。14.如申请专利范围第10项之扫瞄的方法,其中,由两个检测片组成上述检测器。15.如申请专利范围第10项之扫瞄的方法,其中,上述成像装置系包括一物镜及一光电倍增管。16.如申请专利范围第12项之扫瞄的方法,其中,上述压电材料系接受一交流电压讯号,藉以使上述光纤探针在其共振频率下震动。17.如申请专利范围第14项之扫瞄的方法,其中,使两检测片分别接收一半的光,并使两检测片检测到的讯号相减,使其直流値为零而交流値为最大,然后利用一锁相放大器读出此一交流値。图式简单说明:第一图系绘示应用一般光学式的距离回馈控制于近场光学显微技术的架构之图式。第二图系用以说明在第一图所示的架构中光纤探针微小位移与反射之检测器中之光束强度分布的关系图式。第三图系绘示用以说明光纤探针之震动角度与检测器上之光强度分布的关系之图式。第四图系绘示因光纤探针微小震动所量测到的交流値,直流値与光检器位置的关系之图式。第五图系绘示所量到在不同x,y位置下震动角度的交流値的变化之图式。第六图a系绘示本发明之近场光学显微镜之基本架构的一实施例之图式。第六图b系绘示本发明之近场光学显微镜之基本架构的另一实施例之图式。第七图系绘示本发明之近场光学显微镜的实际应用之架构图式。第八图a系以本发明应用在一光栅的量测上时26微米26微米之扫描范围的表面影像。第八图b系相对应第八图a的近场光学显微影像。第九图a系以本发明应用在一光栅的量测上时3微米3微米之扫描范围的表面影像。第九图b系相对应第八图a的近场光学显微影像。 |
