一种单光子源主动探针的制作方法技术

本发明专利技术公开一种单光子源主动探针的制作方法，包括以下步骤：纯硅芯单模光纤去除末端5cm的塑料包层；光纤末端8cm垂直浸入氢氟酸溶液；15～25分钟后，把光纤从氢氟酸溶液中提起；依次用丙酮溶液和去离子水清洁光纤尖端；把清洁后的光纤的尖端浸入正电性聚合物溶液，静置10分钟；将光纤提出正电性聚合物溶液，静置烘干；将带有单光子纳米晶体的溶液旋转镀膜到显微镜载玻片，静置30分钟；将带正电镀层的光纤下降至距离单光子纳米晶体20～100纳米，光纤低速小范围扫描，使单光子纳米晶体被光纤的尖端吸附。本发明专利技术的探针末端纳米晶体附着牢固，单光子源尺寸小、发射稳定，成本低廉，对近场光学显微镜的分辨率有明显提升。

Fabrication method of active probe for single photon source

The invention discloses a manufacturing method of single photon source active probe, which comprises the following steps: pure silicon core single-mode optical fiber removes plastic cladding at the end of 5cm; optical fiber ends 8cm are immersed in hydrofluoric acid solution vertically; after 15-25 minutes, the optical fiber is lifted from hydrofluoric acid solution; and the optical fiber ends are cleaned by acetone solution and deionized water in turn; The tips of clean optical fibers are immersed in positive polymer solution for 10 minutes; the optical fibers are put forward with positive polymer solution for static drying; the solution with single photon nanocrystals is rotated to the slide of microscope for 30 minutes; the fibers with positive coating are reduced to 20-10 minutes away from single photon nanocrystals. 0 nm, optical fiber scanning at low speed and small range makes the single photon nanocrystal adsorbed by the tip of the optical fiber. The nanocrystals at the end of the probe are firmly adhered, the size of the single photon source is small, the emission is stable, the cost is low, and the resolution of the near-field optical microscope is obviously improved.

【技术实现步骤摘要】
一种单光子源主动探针的制作方法
本专利技术涉及纳米光学显微镜
，尤其是涉及一种提高近场光学显微镜分辨率的单光子源主动探针的制作方法，适用于微小颗粒表征，表面断层分析以及微纳米加工。
技术介绍
扫描近场光学显微镜(SNOM)技术已经发展到了避免传统光学显微镜的衍射极限问题。在实践中，这种利用消逝场的显微镜是基于Synge和爱因斯坦于20世纪30年代提出的想法，近场光学显微镜更多是用纳米探针来扫描一个几乎接近的样品(几十到几百纳米的距离)。因此分辨率不再受波长的限制，而是受探头尺寸的限制。为了更好的控制探头尺寸，不同类型的探针正在被开发研究中。目前，经典近场光学显微镜的分辨率通常限制在30纳米到50纳米，最多大约1/20波长λ。在近场光学显微镜中，最主要的限制有两点：探针散射或收集的信号(光子)非常少以及远场的背景噪声过于太大，影响信号质量。因此，通过直接在探针尖端产生光来实现具有次级纳米源的近场光学显微镜探针成为解决这个瓶颈的最好方式。这个概念被称为“主动探针”(因为探头本身产生光)。如图1所示为被动探针，是当下主要的近场光学显微镜探针，包括刻蚀光纤1和刻蚀光纤1外壁的金属涂层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单光子源主动探针的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A、纯硅芯单模光纤去除末端5cm的塑料包层待用；B、纯硅芯单模光纤末端8cm垂直全部浸入20％～30％wt的氢氟酸溶液，控制室内温度在25℃，保持放置氢氟酸溶液的桌子水平无振动；C、15～25分钟后，以1毫米/秒～5毫米/秒的速度把纯硅芯单模光纤从氢氟酸溶液中提起，此时纯硅芯单模光纤最下端呈现针尖状；D、依次用丙酮溶液和去离子水清洁纯硅芯单模光纤的尖端；E、把清洁后的纯硅芯单模光纤的尖端缓慢浸入正电性聚合物溶液，静置10分钟；F、以50微米/秒～200微米/秒的速度将纯硅芯单模光纤缓慢提出正电性聚合物溶液，静置烘干待用；G、将带有单...

【技术特征摘要】
1.一种单光子源主动探针的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A、纯硅芯单模光纤去除末端5cm的塑料包层待用；B、纯硅芯单模光纤末端8cm垂直全部浸入20％～30％wt的氢氟酸溶液，控制室内温度在25℃，保持放置氢氟酸溶液的桌子水平无振动；C、15～25分钟后，以1毫米/秒～5毫米/秒的速度把纯硅芯单模光纤从氢氟酸溶液中提起，此时纯硅芯单模光纤最下端呈现针尖状；D、依次用丙酮溶液和去离子水清洁纯硅芯单模光纤的尖端；E、把清洁后的纯硅芯单模光纤的尖端缓慢浸入正电性聚合物溶液，静置10分钟；F、以50微米/秒～200微米/秒的速度将纯硅芯单模光纤缓慢提出正电性聚合物溶液，静置烘干待用；G、将带有单光子纳米晶体的溶液旋转镀膜到洁净的去静电处理过后的显微镜载玻片上，静置30分钟，等待溶液蒸发干净；H、将制备好的带正电镀层的纯硅芯单模光纤下降至距离单光子纳米晶体20～100纳米，让纯硅芯单模光纤低速小范围扫描，使单光子纳米晶体被纯硅芯单模光纤的尖端吸附，制成单光子源主动探针。2.如权利要求1所述一种单光子源主动探针的制作方法，其特征在于，所述步骤C中纯硅芯单模光纤的尖端的化学刻蚀反应方程式为：SiO2+6HF→2H2O+H2SiF6。3.如权利要求1所述一种单光子源主动探针的制作方法，其特征在于，经过步骤C后的纯硅芯单模光纤尖端曲率半径R为20纳米～...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜全博，李天军，
申请(专利权)人：姜全博，李天军，
类型：发明
国别省市：浙江,33