[发明专利]一种近场光镊与AFM探针的纳操作装置

权利要求书

1.一种近场光镊与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。

2.根据权利要求1所述的近场光镊与AFM探针的纳操作装置，其特征在于：所述的探头还包含悬臂梁支撑、压电陶瓷管；所述的光纤外侧镀铝金属膜，光纤一端为熔融拉锥及烧结而成的锥体光纤尖，锥体光纤尖端部开有纳米尺度小孔；所述的探头为接触式镀金AFM硅探针。

3.根据权利要求1所述的近场光镊与AFM探针的纳操作装置，其特征在于：所述连续激光器的激光出口前方安装分路器，在分路器后安装有物镜和光纤耦合器与光纤系统；在光纤系统的后面安装XYZ三维调整台，光纤固定在三维调整支架上，且光纤探针出射隐失光在XYZ三维调整台的作用下入射在AFM针尖上。

4.根据权利要求1所述的近场光镊与AFM探针的纳操作装置，其特征在于：所述XYZ三维调整台和所述压电陶瓷扫描管通过控制电路分别与微操作用显微镜系统的主机相连，所述主机与计算机控制和数据采集系统通过反馈线路相连，主机通过控制电路经由反馈线路控制所述Z轴压电陶瓷驱动电路。