一种近场光镊与AFM探针的纳操作装置

摘要

一种近场光镊与AFM探针的纳操作装置，它由微操作用显微镜与光纤探针型近场光镊组合而成，经微操作用显微镜样品室与外部的接口将光纤探针型近场光镊引入样品室后，利用复合产生的耦合力效应对样品微粒进行纳米操作。本发明集成激光近场光镊与AFM系统各自的优点，使得各器件间的耦合和连接较为简单、系统易于复合化，增强了系统的可靠性，从而使系统既具有足够高的分辨率又能实现高效灵活的操作，可以有效地捕获纳米微粒以实现其性质研究，为纳米技术领域增加了一个精密度更高的操作工具。

主权项

一种近场光镊与AFM探针的纳操作装置，包括光纤探针型近场光镊、微操作用显微镜，其特征在于：所述光纤探针型近场光镊包括有激光器、半波片、偏振光束分路器、光束分路器、发射光功率检测焦耳计、物镜和光纤耦合器、激光器使用光纤、XYZ三维调整台及间距测控器，其中，所述激光器为氦氖连续激光器；所述半波片滤波后输入至偏振光束分路器；所述光束分路器与所述偏振光束分路器输出端相连，其一输出端连接至发射光功率检测焦耳计，其二输出端与所述物镜和光纤耦合器连接；所述物镜和光纤耦合器的输出端与所述激光器使用光纤连接；所述激光器使用光纤连接至所述XYZ三维调整台，通过所述间距测控器引入微操作用显微镜样品室，所述微操作用显微镜包括带显示器的主机、控制电路、压电陶瓷扫描管、样品室、探头、半导体激光器及四象限位置检测器，其中，所述主机内含有信息控制采集模块、操作图形处理模块、操作图形分析模块、纳米颗粒统计模块和观察显示模块；所述控制电路包括针尖受力变化信号的数据采集系统、使样品进行XY向扫描的压电陶瓷驱动电路、针尖受力变化的反馈控制系统，其中包括信号放大、比较电路、增益放大电路和积分电路、Z轴压电陶瓷驱动电路；所述压电陶瓷扫描管与所述样品室连接；所述探头包括悬臂梁和针尖，悬臂梁由微力弹簧片制成；所述半导体激光器发出激光照射微悬臂背面，反射激光产生偏移后由所述四象限位置检测器检测。