[发明专利]一种散射式的扫描近场太赫兹显微镜

权利要求书

1.一种散射式的扫描近场太赫兹显微镜，其特征在于：包括太赫兹波产生元件、太赫兹波可视调节元件、太赫兹波干涉元件、扫描探针显微成像及太赫兹波近场信号调制部件、太赫兹波检测元件、锁相放大器、控制电脑；

所述太赫兹波产生元件用于产生太赫兹波，产生的太赫兹波经过太赫兹波可视调节元件辅助调节后一部分传送至太赫兹波干涉元件，另一部分传送至扫描探针显微成像及太赫兹波近场信号调制部件，从二者返回的太赫兹波被传送至太赫兹检测元件，其中太赫兹波检测元件与锁相放大器相连；扫描探针显微成像及太赫兹波近场信号调制部件根据对探针控制反馈信号进行处理实现纳米分辨率的三维形貌成像，同时对太赫兹波近场信号进行调制；控制电脑用于对太赫兹波产生元件、太赫兹波干涉元件、扫描探针显微成像及太赫兹波近场信号调制部件、太赫兹波检测元件、锁相放大器进行控制；

所述太赫兹波可视调节元件包括可视激光器、用于可视激光光束扩束的扩束镜、用于太赫兹波和可视激光共轴传输的薄膜分束器；

所述扫描探针显微成像及太赫兹波近场信号调制部件包括金属纳米探针、扫描成像控制元件、压电陶瓷管，所述扫描成像控制元件精确控制金属纳米探针与压电陶瓷管上样品之间的相对位置，同时通过扫描成像控制元件对压电陶瓷管施加电压来促使压电陶瓷管在三维方向做纳米级精确移动，从而对样品实现纳米分辨率的三维形貌成像，同时所述金属纳米探针在垂直方向以一定机械振动频率振动来对太赫兹波近场信号进行调制；

所述太赫兹波干涉元件包括太赫兹波分束镜、安装有高精度一维电动平移台的反射镜，所述太赫兹波分束镜将太赫兹波分成探测用太赫兹波和干涉用太赫兹波，其中探测用太赫兹波输入镀有金属的离轴抛物面镜聚焦后照射在金属纳米探针上，干涉用太赫兹波则垂直输入到所述反射镜上，太赫兹波分束镜也能将从反射镜反射回来的太赫兹波和从金属纳米探针散射的太赫兹波近场信号进行合并，同时控制高精度一维电动平移台移动反射镜位置来调节干涉用太赫兹波与近场太赫兹波信号的相位差，以便获得最大的太赫兹波干涉信号；所述太赫兹波检测元件用于接收从太赫兹波分束镜出来的聚焦且干涉的太赫兹波信号，实现对太赫兹波的探测。

2.根据权利要求1所述的一种散射式的扫描近场太赫兹显微镜，其特征在于：所述锁相放大器对太赫兹波检测元件探测的太赫兹波信号在金属纳米探针悬臂机械振动频率的基频或高次谐波进行锁相放大来提取太赫兹波近场信号。