[实用新型]太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构

说明书

本实用新型公开了一种太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构，适于并且匹配各种型号的原子力显微镜以检测一待测样品，所述太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构包括一90°平面镜、一AFM探针、一第一平面镜，所述AFM探针用于检测置于一AFM样品台的所述待测样品，所述第一平面镜置于所述90°平面镜的靠近AFM样品台的一侧。本实用新型专利申请公开的太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构，适用并且匹配多种成熟的商业化AFM，抛物面镜需针对AFM进行定制，在保证将入射太赫兹脉冲束聚焦到AFM探针之上及收集经探针和样品散射的太赫兹脉冲束的前提下不与AFM结构产生冲突。

技术领域

本实用新型属于精密仪器领域，具体为基于太赫兹技术的近场光学仪器技术领域，具体涉及一种太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构。

背景技术

太赫兹(THz)泛指波长介于30μm-3000μm的电磁波，其具有低辐射、强穿透性、与生物及半导体材料易产生共振这些特殊的光学属性，广泛应用于固体物理及生物学科的材料研究中。由于其微米量级的波长，根据光的衍射极限，远场最佳分辨率不会优于半个波长。为了进一步提高分辨率，科学家们通过借助AFM，利用散射的方法获得了分辨率纳米量级的近场光学图像。在材料科学研究中具有很大的应用潜力。

散射式THz近场扫描显微镜目前面临的主要问题是THz源功率较弱，获得的信号信噪比较低。目前市场上只有一家公司生产可获得时域光谱和近场图像的太赫兹扫描近场光学显微镜，但是其产品使用的是全光纤太赫兹时域光谱系统，对激光光源有较高的匹配需求，同时由于其近场结构内空间狭小，无法安装常规AFM设备，因而必须依据近场结构设计AFM扫描平台及探针结构，这使得整套系统必须包含定制的激光光源及AFM从而导致成本高昂。

公开号为CN105628641A，主题名称为实时散射型太赫兹准时域近场偏振光谱仪的发明专利申请，其技术方案公开了“包括多模激光模块(I)、掺饵光纤放大器(2)、光纤分束器(3)、光电导发射天线(4)、偏振模块(5)、聚焦透镜A(6-l)、原子力显微镜(8)、聚焦透镜B(6-2)、光纤延展模块(9)、光电导接收天线(10)和锁相放大器(11):多模激光模块(I)发射出多模激光，经过掺饵光纤放大器(2)，由多模传输光纤引导至光纤分束器(3)，成为泵浦和探测光，泵浦光束激励光电导发射天线模块(4)福射出准时域太赫兹信号，太赫兹信号经过偏振模块(5)和聚焦透镜A(6-l)，入射到原子力显微镜(8)的振荡的探针针尖，并与样品(7)产生近场相互作用，生成散射近场调制信号，探测光路则是，分束器出射的激光经过光纤延展模块(9)进入光电导接收天线(10)，同时接收散射聚焦透镜B(6-2)收集的太赫兹信号”。

以“太赫兹/时域/光谱/近场/显微镜”等关键词交叉检索，在基于太赫兹技术的近场光学仪器技术领域，上述发明专利具有一定的普遍性。然而，上述发明专利公开的技术方案，侧重于描述在整机层面的系统结构和工作原理，并没有进一步具体公开太赫兹脉冲束的引出路径和与该引出路径相关联的器件构造，需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构。

本实用新型专利申请公开的太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构，其主要目的在于，提供一种结构简单、紧凑的解决方案。

本实用新型专利申请公开的太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构，其另一目的在于，适用并且匹配多种成熟的商业化AFM。

本实用新型专利申请公开的太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构，其另一目的在于，通过第一平面镜(即与水平面成30°角的平面镜)将太赫兹脉冲束反射入抛物面镜。

本实用新型专利申请公开的太赫兹近场显微镜的太赫兹脉冲束引出机构，其另一目的在于，抛物面镜需针对AFM进行定制，在保证将入射太赫兹脉冲束聚焦到AFM探针之上及收集经探针和样品散射的太赫兹脉冲束的前提下不与AFM结构产生冲突。