用扫描近场光学显微镜技术研究金膜表面等离体子共振

表面等离体子波(SPW)可与入射光横磁波极化能量耦合并被共振激发,这种现象被称为表面等离体子共振现象(SPR)。主要利用扫描近场光学显微镜(SNOM)技术和表面等离体子共振现象技术相结合,来研究金膜表面等离体子共振。设计并建立了结构独特的新型Kretschmann型表面等离体子共振现象耦合装置,同时又设计了具有厚度梯度的表面等离体子的制备方法。在此基础上,测量了改变入射角条件下的表面等离体子共振曲线,测得该装置的等离体子共振角灵敏度为1°。并且对金膜表面进行表面等离体子共振条件下的扫描近场光学显微成像。实验结果表明,在共振时金膜表面的扫描成像比不共振时清晰,而且增加了很多细节。应用表面等离体子共振现象技术将可以明显提高扫描近场光学显微镜的信噪比、分辨力等性能。

铌酸锶钡光折变表面电磁波实验

在实验中观察到扩散和漂移机理下在光折变晶体铌酸锶钡(SBN)与空气的界面形成的光折变表面电磁波.这种表面电磁波形成的条件是入射光束与界面成55°角入射,信号光与背景光比值越大越有利于形成表面电磁波,外加电场越大表面电磁波就越强.

新型光纤信号调制器

在对光纤回波损耗研究的基础上,设计了一种基于多光束干涉效应的新型光纤信号调制器。实验中,利用两光纤端面间的多光束干涉作用,通过压电陶瓷控制两光纤端面的振荡距离,从而在输出端得到被调制过的光信号。这种光纤信号调制器主要针对信号振幅调制,调制比约为10%,信噪比约为60dB,带宽约为200 kHz。该调制器展现了一种新颖的设计思路,可应用于光纤传输信号的调幅及光纤光源交流和脉冲信号的输出等。

NSOM和TSM中探针-样品间剪切力作用机制的研究

利用粘有光纤探针的石英调谐音叉,可实现近场扫描光学显微镜(NSOM)和调谐音叉剪切力显微镜(TSM)光纤探针尖端与样品(T-S)间距离的控制。研究了石英调谐音叉控制T-S间剪切力作用的机制,建立了音叉T-S系统的振动方程,理论分析了音叉电流I和T-S间距d的关系,建立了T-S间剪切力作用机制模型。实验测量了不同环境和不同样品下的I-d曲线,实验结果与理论分析相吻合。揭示了nm尺度下,由于毛细凝聚作用在T-S间耦合的H2O和C-H化合物分子所形成的粘滞阻尼是导致T-S间剪切力作用的主要原因。

剪切模式压电光纤调制器

设计了一种基于剪切模式振荡的光纤光调制器。实验中,利用压电陶瓷控制2段对接光纤的相对截面积,在初始位置光束无损耗的全部通过,在压电陶瓷管切向形变为光纤内径r时,输出光强为零。本光纤信号调制器属于光的振幅调制器,调制度可达到100%,信噪比(SNR)约为25dB,带宽约为200kHz。