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掃描近場顯微術 (SNOM)

簡介：

掃描近場顯微術 (SNOM) 是一類對納米尺度下光與物質的相互作用進行測量的掃描探針顯微鏡技術，可用于研究樣品的局域光學特性。通過運用光學近場效應，它的分辨率突破了傳統遠場測量中的衍射極限。最初的 SNOM 技術利用錐形光纖來形成光闌，但近年來出現了所謂的無孔 SNOM 或散射型 SNOM，即通過帶有金屬涂層的 AFM 探針散射入射光。

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應用描述測量策略推薦產品相關產品

應用描述

相關產品: MFLI, UHFLI, UHF-MF, UHF-MOD, HF2LI, HF2LI-MF, HF2LI-MOD

如此便可形成納米光學腔，我們可以通過改變針尖下的局域電磁環境來增強和控制局域光場。因此，SNOM 適用于針尖增強拉曼光譜 (TERS) 和太赫茲光譜，用于研究等離激元器件還可以廣泛應用于納米光學實驗。

測量策略

在懸臂機械振動的作用下，入射光按調制頻率被金屬 AFM 針尖散射。在 AFM 針尖和樣品表面形成的納米腔中發生非線性光學過程，于是反射光便會將有關樣品光學性質的信息送至光學探測器。通過采用多頻鎖相放大器（例如 Zurich Instruments 的 HF2LI 或 UHFLI，具體取決于實驗在光學調制方案和解調帶寬方面的要求），我們便可以實現對所有諧波和邊帶信號的探測。SNOM 有多種不同的配置，插圖很有代表性，展示了針尖下的光學和機械混合作用是如何通過多個輸入和解調器被 HF2LI 鎖相放大器所探測的。

圖中插入的頻譜對應的是針對調制源產生的頻率分量所探測到的頻率響應，通常來自于載波或懸臂頻率 fc 和調制頻率 fm。光學探測器得到的信號通過鎖相輸入采集，并通過 2 個階段進行解調（又稱為串聯解調）：首先用一個寬頻帶解調器在載波的諧波周圍測量頻率分量，然后再將其輸出引至第二個鎖相輸入，用窄頻帶解調器來單獨對各邊帶進行解調。這樣我們就可以在用針尖掃描表面時，通過散射光獲取各邊帶中的光學相位和幅度并形成圖像。為了利用機械傳感器共振頻率處的最佳信號增強，可以在機械過程中加入鎖相環 (PLL) 及自動增益控制器，進行共振頻率跟蹤。

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選擇 Zurich Instruments 鎖相放大器的優勢

━ 簡化設置：光學與機械信號的發生和探測都由同一臺儀器來控制，因此可以確保兩種信號的調制完全同步。

━ 支持 600 MHz 的輸入帶寬，最高 5 MHz 的帶寬，多解調器方案，因此可以一次執行多個高次諧波發生與測量，增加所獲得的信息量。

━ 不會因錯失邊帶而導致無法完整了解樣品的所有非線性光學響應。可以通過多設備同步 (MDS), 功能來使用更多的解調器 (> 8)，讓您可以隨著需求的增長升級自己的設置方案。

━ LabOne^? 用戶界面提供的時域和頻域分析工具集可以讓您更好地了解由針尖處的光電相互作用產生的豐富而復雜的頻率混合，并進行相應的優化。

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