基于光纤光信号测控的纳米光纤探针制备研究

《基于光纤光信号测控的纳米光纤探针制备研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要纳米光纤探针主要应用于近场光学显微镜和纳米光纤传感器。用纳米光纤探针作为探测元件的探测器可对微米量级甚至纳米量级的微小环境进行分析探测，纳米光纤探针采用的是光子做信息载体，分析过程中对于光学信息的探测较为完整。而且纳米光纤探针体积小，对样品的损害较小。由于光学检测的快速、微量、无损等特点以及纳米光纤探针本身的优点，纳米光纤探针已获得越来越广泛的应用。纳米光纤探针的制作方法会直接影响其工作性能，因此对制作方法的研究具有十分重要的意义。但目前大多数的方法制作成本高、工艺复杂、实验条件要求高，因此本文尝试在一般实验条件下，研究出

2、工艺简单、操作简便的纳米光纤探针的制作工艺，降低’纳米光纤探针制作门槛，促进纳米光纤探针更广泛的应用。本文首先设计了一种光控化学腐蚀光纤探针的方法，搭建了一套光纤光信号监控腐蚀过程的装置，制备形成纳米光纤探针的锥形针尖。在腐蚀过程中根据光信号的变化确定取出光纤的时间，取得良好的实验结果。其次，在玻璃基底表面化学气相沉积巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)膜，应用接触角仪、原子力显微镜、X．射线光电子能谱仪等手段研究了沉积膜的形貌和性质，为下一步光纤探针沉积膜打下基础。最后，采用化学镀膜法对光纤探针镀银，在气相沉积的基础上通过紫外曝光使

3、得顶端分子层改性无法镀上银形成顶端开孔镀银光纤探针。关键词：纳米光纤探针，化学腐蚀法，光信号，化学气相沉积，化学镀膜法东南大学硕士学位论文AbstractFiberopticalnanoprobesaremainlyappliedtonear-fieldopticalmicroscopesandfiber-opticalnano-biosensors．Detector、jl，itllnanoopticalfiberprobeasdetectingelementusedindetectingandanalyzingmicro—sca

4、leobjectsandevennano—scaleobjects．Theinformationcarrierofnanoopticalfiberprobeisphotons，wecanobtaincompleteopticalmormation．Andnanoopticalfiberprobehassmallsize，lessdamagetothesample．Moreover,thefeaturesofopticaldetectionarefast，nondestructive，trace．Nanoopticalfiberpr

5、obehasfoundwideapplications．Thereisacriticalconnectionbetweenfabricationandperformanceofnanoprobes，SOitissignificancetodevelopagoodandsimplefabricationtechnique．However,mostofthemethodshavehJ曲productionCostsandtechnicalcomplexity,alsohighexperimentalconditionsdemanded

6、．Therefore，thisarticleattemptstodevelopasimpleandnovelinthegeneralconditiontofabricatenano·fiberopticalprobes．Decreasingthepreparationtechnologyoffiberprobeandpromotingfiberprobeawiderandwiderapplication．Firstly,wedesignanopticallycontrolledchemicaletchingapproachandp

7、utupachemicaletchingdevicebaSmgonopticalsignal．Theopticalfibersarefabricatedbythisapproachwhichiscontrolledbylight．Etchingtimeisdeterminedbythechangesoftheopticalsignalduringtheetchingprocess，andachievesgoodresults．Secondly,thiolfilmisformed、析thmercaptopropytrimethoxy

8、silane(MPTS)solutionbychemicalvapordepositiononglassslide．Theglassslideischaracterizedusingcontactanglemeasurement,atomforce