[发明专利]一种基于微纳光纤锥的亚波长点光源及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于微纳光纤锥的亚波长点光源及其制备方法，该点光源包括普通光纤、微纳光纤锥和三维类锥形纳米结构，微纳光纤锥由普通光纤通过高精度拉锥仪熔融拉锥制得，其前端采用聚焦离子束(FIB)技术刻蚀为三维类锥形纳米结构，金属薄膜利用电子束蒸镀技术镀覆在三维类锥形纳米结构的表面，并利用FIB技术在三维类锥形纳米结构的尖端刻蚀一圆形小孔。本发明能突破衍射极限，形成极小尺寸的亚波长光斑，同时保持较高的光透过率，并且兼具机械强度好、尺寸小巧、易于与其他光纤组件连接等优势，有望发展成新一代的亚波长点光源，对高密度信息存储、高分辨率测量仪器、光刻系统、扫描近场光学显微镜等领域的发展有极大的推动作用。

主权项

1.一种基于微纳光纤锥的亚波长点光源的制备方法，其特征在于：该方法用于制备基于微纳光纤锥的亚波长点光源，包括普通光纤(1)，微纳光纤锥(2)，三维类锥形纳米结构(3)，金属薄膜(4)和圆形小孔(5)；/n所述的微纳光纤锥(2)为轮廓外形满足绝热条件的低损耗微纳光纤，其由普通光纤(1)通过高精度拉锥仪熔融拉锥制得；/n所述的金属薄膜(4)的厚度为20～80nm；/n所述的金属薄膜(4)的材料为金、银或铝；/n所述的三维类锥形纳米结构(3)的底部直径为1μm，其三维轮廓外形满足波矢匹配条件，以增加表面等离子体的激发效率；/n所述的圆形小孔(5)位于三维类锥形纳米结构3的尖端，直径为10～50nm；/n上述的基于微纳光纤锥的亚波长点光源可按如下方法制备：/n步骤1)、选取一段普通光纤(1)，用剥线钳在光纤中间剥除约2cm长的涂覆层，并用酒精擦拭干净，得到待拉制样品；/n步骤2)、将待拉制样品放入高精度拉锥仪，通过熔融拉锥方法制得外形轮廓满足绝热条件的微纳光纤锥(2)，绝热条件指当光纤锥的锥角较小时，光在微纳光纤锥(2)中传输时可近似认为不引起能量损失，即为低损耗的微纳光纤锥；/n步骤3)、在微纳光纤锥(2)表面利用电子束蒸镀技术镀覆一层金属薄膜，避免在聚焦离子束(FIB)加工过程中积累电荷，导致Ga