[发明专利]一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针及其工作方法

权利要求书

1.一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，包括光纤和锥体，所述锥体设置于光纤纤芯（1）的端面，所述锥体表面覆盖有金属膜（5），所述锥体底面的直径小于光纤纤芯（1）端面的直径，所述锥体的底面边缘与光纤纤芯（1）端面的边缘之间的区域为透光区域；

所述锥体的锥体角为20°~50°，锥体针尖直径为1-100nm。

2.根据权利要求1所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，透光区域的宽度不小于入射到锥体上的光波波长的一半、不大于入射到锥体上的光波波长的两倍。

3.根据权利要求1所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，所述锥体包括光纤部，所述光纤部为圆锥状或圆台状的光纤，当所述光纤部为圆台状的光纤时，光纤部的顶端还设有圆锥状的金属部，圆台状的光纤和圆锥状的金属部共同构成所述锥体；

所述锥体表面覆盖的金属膜（5）为透光金属膜。

4.根据权利要求3所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，所述透光区域表面设有所述金属膜（5）。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，所述金属膜（5）的厚度为10-200nm。

6.根据权利要求1所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，所述透光区域的形状为圆环形。

7.根据权利要求1所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，所述光纤上设置锥体的一端设为圆台形，光纤纤芯（1）在该端裸露的表面包覆有防透光金属膜（3）。

8.根据权利要求7所述的一种用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针，其特征在于，所述金属膜（5）的材质为金、银、铝、铬或钛；所述防透光金属膜（3）的材质为金、银、铝、铬或钛。

9.权利要求1-8任意一项所述用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针的工作方法，其特征在于，包括如下过程：

将所述用于激发和收集近场光信号的散射式锥形尖端光纤探针安装于近场光学显微镜；

对样品（6）进行测试时，激光束经光纤纤芯（1）入射到锥体上，在锥体的顶部形成局域光斑；

当锥体和样品（6）的表面相互作用时，样品（6）表面近场光向四周散射，这时透光区域在样品（6）近场直接收集散射光，并通过光纤纤芯（1）传递至远端。