JPH10221353A - Scanning type proximity site optical microscope - Google Patents
Scanning type proximity site optical microscopeInfo
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- JPH10221353A JPH10221353A JP9031413A JP3141397A JPH10221353A JP H10221353 A JPH10221353 A JP H10221353A JP 9031413 A JP9031413 A JP 9031413A JP 3141397 A JP3141397 A JP 3141397A JP H10221353 A JPH10221353 A JP H10221353A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、観察に用いる光の
波長以下の高分解能で試料の観察を行うことができる走
査型近接場光学顕微鏡に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning near-field optical microscope capable of observing a sample with high resolution equal to or less than the wavelength of light used for observation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通常の光学顕微鏡の分解能を大きく越え
る分解能で試料像を観察できる顕微鏡として、走査型近
接場光学顕微鏡の開発が盛んに行われ、これまで色々な
方式が報告されている（特開昭５９−１２１３１０号公
報等）。中でも、直線偏光の光を微小開口から試料に照
射し、試料を透過した光における、試料を透過した際の
偏光の変化を観測した走査型近接場光学顕微鏡の例がＢ
ｅｔｚｉｇらによって報告されている（Science Vol. 2
51, 1468(1991)) 。2. Description of the Related Art Scanning near-field optical microscopes have been actively developed as microscopes capable of observing a sample image with a resolution far exceeding the resolution of a normal optical microscope, and various methods have been reported so far. JP-A-59-121310, etc.). Above all, an example of a scanning near-field optical microscope which irradiates a sample with linearly polarized light from a minute aperture and observes a change in polarization of light transmitted through the sample when transmitted through the sample is referred to as B-type.
etzig et al. (Science Vol. 2
51, 1468 (1991)).
【０００３】図３に、従来の試料を透過した際の偏光の
変化を観測した走査型近接場光学顕微鏡の原理を示す。
レーザー装置１５から出射されたレーザー光１６を、偏
光子１７を通して直線偏光にする。直線偏光にしたレー
ザー光を、対物レンズ１８を通して光ファイバー１９の
末端１９ａに入射する。光ファイバー１９の先端は、鋭
くとがった光ファイバープローブ１９ｂとなっている。
光ファイバープローブ１９ｂの先端の周りは金属コーテ
ィングが施され、先端は金属コーティングのない微小開
口（径数十nm）を形成している。走査装置２０を用い
て、光ファイバープローブ１９ｂを、試料保持台２２上
に設置されている試料２１に接近させ、光ファイバープ
ローブ先端の微小開口から放射される光を試料２１に照
射する。FIG. 3 shows the principle of a conventional scanning near-field optical microscope that observes a change in polarization when transmitted through a sample.
The laser light 16 emitted from the laser device 15 is converted into linearly polarized light through the polarizer 17. The linearly polarized laser light enters the end 19 a of the optical fiber 19 through the objective lens 18. The tip of the optical fiber 19 is a sharply sharpened optical fiber probe 19b.
The periphery of the tip of the optical fiber probe 19b is coated with a metal, and the tip forms a small opening (several tens nm in diameter) without the metal coating. Using the scanning device 20, the optical fiber probe 19b is brought close to the sample 21 installed on the sample holding table 22, and the sample 21 is irradiated with light emitted from a minute opening at the tip of the optical fiber probe.
【０００４】試料２１を透過した光は、対物レンズ２３
で集光され、検光子２４を通して光検出器２５で検出さ
れる。この時、検光子２４は、偏光子１７に対して直角
方向の偏光の光を透過するように設定されている。その
ため、試料２１の複屈折等により、透過光の偏光が入射
光の偏光に対して変化した場合だけ光検出器２５で検出
される。複屈折性は、試料内部の物性や構造に起因する
ものであるため、走査装置２０を用いて光ファイバープ
ローブ１９ｂを試料２１表面に沿って走査しながら、検
光子２４を透過する光の強度を検出することによって、
試料の表面構造だけでなく内部の物性や構造の情報も得
ることができる。The light transmitted through the sample 21 is transmitted to the objective lens 23
And is detected by the photodetector 25 through the analyzer 24. At this time, the analyzer 24 is set so as to transmit light polarized in a direction perpendicular to the polarizer 17. Therefore, only when the polarization of the transmitted light changes with respect to the polarization of the incident light due to the birefringence of the sample 21 or the like, the light is detected by the photodetector 25. Since the birefringence is caused by the physical properties and structure inside the sample, the scanning device 20 is used to scan the optical fiber probe 19b along the surface of the sample 21 while detecting the intensity of light transmitted through the analyzer 24. By,
It is possible to obtain not only the surface structure of the sample but also information on the internal physical properties and structure.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
走査型近接場光学顕微鏡では、プローブ先端の微小開口
の形状や、周りの金属コーティングの対称性により、直
線偏光の光を入射しているのにも関わらず、微小開口か
ら放射される光の偏光が楕円偏光になることがある。楕
円偏光の光は、検光子を透過する偏光成分を持つ。その
ため、試料を透過した際に偏光が変化した光だけを検出
することが困難になり、コントラストの良い像を得るこ
とが難しいという問題点があった。本発明では、この問
題を解決し、プローブによる偏光の変化のない走査型近
接場光学顕微鏡を提供することを目的とした。また、よ
り一般的には、解像度・コントラストともに高い顕微鏡
像を得ることができる走査型近接場光学顕微鏡を提供す
ることを目的とする。However, in the conventional scanning near-field optical microscope, linearly polarized light is incident due to the shape of the minute aperture at the tip of the probe and the symmetry of the surrounding metal coating. Nevertheless, the polarization of the light emitted from the minute aperture may be elliptically polarized. Elliptically polarized light has a polarization component that passes through the analyzer. Therefore, it is difficult to detect only light whose polarization has changed when transmitted through the sample, and it is difficult to obtain an image with good contrast. An object of the present invention is to solve this problem and to provide a scanning near-field optical microscope in which a probe does not change polarization. Also, more generally, an object of the present invention is to provide a scanning near-field optical microscope capable of obtaining a microscope image with high resolution and contrast.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の走査型近接場光学顕微鏡は、試料を保持す
る透光性の試料台と、 前記試料に吸収されない波長の
レーザー光を発する光源と、 前記レーザー光の偏光を
直線偏光にする手段と、 前記レーザー光を前記試料台
を介して前記試料を照射する手段と、 先端に非線形光
学物質を有するプローブと、 前記プローブを前記試料
に接近させる手段と、 前記プローブが前記試料の表面
に沿って走査するように該プローブと該試料を相対的に
移動させる手段と、 前記プローブと前記試料の間の距
離を一定に保つための制御手段と、 前記試料の表面近
傍に前記プローブが接近した際における、前記試料を透
過した前記レーザー光と該プローブ先端の非線形光学物
質との相互作用により直接的又は間接的に発生する一つ
又は複数の光（検出対象光）を選択して検出する手段
と、 前記プローブの走査位置に対応させて前記検出対
象光の特性値を画像表示する手段と、 を備えることを
特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a scanning near-field optical microscope according to the present invention comprises a light-transmitting sample stage for holding a sample, and a laser beam having a wavelength not absorbed by the sample. A light source that emits light; a unit that changes the polarization of the laser beam into linearly polarized light; a unit that irradiates the sample with the laser beam through the sample stage; a probe having a nonlinear optical material at a tip; Means for moving the probe and the sample relatively so that the probe scans along the surface of the sample; and control for keeping the distance between the probe and the sample constant. Means, when the probe approaches the vicinity of the surface of the sample, directly by the interaction between the laser light transmitted through the sample and the nonlinear optical material at the tip of the probe. Means for selecting and detecting one or more lights (detection target lights) generated indirectly, and means for displaying an image of the characteristic value of the detection target light in association with the scanning position of the probe. It is characterized by having.
【０００７】上記のプローブ先端の非線形光学物質との
相互作用により発生する光（検出対象光）は、プローブ
先端位置との対応性が厳密であり、またバックグラウン
ドの様々な光とは異なる特性を有するものがある。そこ
で、検出対象光の特性値を検出してプローブ先端位置と
対応させて画像表示すれば、解像度・コントラストとも
に高い顕微鏡像を得ることができる。The light (detection target light) generated by the interaction of the probe tip with the nonlinear optical material has a strict correspondence with the probe tip position, and has characteristics different from those of various background lights. Some have. Therefore, if the characteristic value of the light to be detected is detected and displayed in an image corresponding to the position of the probe tip, a microscope image with high resolution and contrast can be obtained.
【０００８】本発明の走査型近接場光学顕微鏡に用いる
光源は、コヒーレントな光を発する光源が好ましい。そ
のような光源として後述のレーザー光源を挙げることが
できる。試料から反射する光を対象とする場合には、試
料表面形状の情報を画像として得ることができる。試料
を透過した光を対象とする態様については後述する。上
記の検出対象光の一例としては、照明光が試料から反射
又は透過した後に非線形光学物質に当たり、非線形光学
物質の波長変換作用により波長変換された光が好まし
い。上述のように、これによりＳ／Ｎ比の良い情報が得
られるからである。The light source used in the scanning near-field optical microscope of the present invention is preferably a light source that emits coherent light. Examples of such a light source include a laser light source described below. When light reflected from the sample is targeted, information on the sample surface shape can be obtained as an image. An embodiment in which light transmitted through the sample is targeted will be described later. As an example of the above-mentioned detection target light, it is preferable that the illumination light impinges on the nonlinear optical material after being reflected or transmitted from the sample, and the wavelength of the light is converted by the wavelength converting action of the nonlinear optical material. This is because, as described above, information with a good S / N ratio can be obtained.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の、１態様においては、試
料に直線偏光の光を照射し、試料を透過する際に生ずる
偏光の変化を検出する手段として、先端に非線形光学媒
質を有するプローブを用いた。そして、該試料に該プロ
ーブが接近した際に、該試料を透過した光と該非線形光
学物質との相互作用により直接的、又は間接的に発生す
る一つ又は複数の光を選択して検出するようにした。そ
のような光として、該非線形光学物質の波長変換作用に
より該試料を透過した光が波長変換された光であるとし
た。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In one embodiment of the present invention, a probe having a non-linear optical medium at its tip is used as means for irradiating a sample with linearly polarized light and detecting a change in polarization generated when the sample passes through the sample. Was used. Then, when the probe approaches the sample, one or a plurality of lights directly or indirectly generated by the interaction between the light transmitted through the sample and the nonlinear optical substance are selected and detected. I did it. As such light, the light transmitted through the sample by the wavelength conversion action of the nonlinear optical material was assumed to be wavelength-converted light.
【００１０】本発明の走査型近接場光学顕微鏡について
さらに具体的に説明する。直線偏光のレーザー光を試料
台を介して（試料の裏面から）照射する。本発明では、
従来技術のように微小開口を用いて直線偏光の光を照射
しないので、開口の形状による偏光の変化なしに試料に
光を照射することができる。レーザー光の波長は、試料
に吸収されない波長のものが望ましい。レーザー光源と
しては、ＣＷレーザー、モード同期レーザー、Ｑスイッ
チレーザーを用いることができる。The scanning near-field optical microscope of the present invention will be described more specifically. A linearly polarized laser beam is irradiated through the sample stage (from the back surface of the sample). In the present invention,
Since the linearly polarized light is not radiated using the minute aperture as in the prior art, it is possible to irradiate the sample with no change in polarization due to the shape of the aperture. The wavelength of the laser light is desirably a wavelength that is not absorbed by the sample. As a laser light source, a CW laser, a mode-locked laser, or a Q-switched laser can be used.
【００１１】プローブの先端には、非線形光学物質が設
置されている。非線形光学媒質としては、ＫＴＰ（ＫＴ
ｉＯＰＯ4)、ＢＢＯ（β−ＢａＢ2 Ｏ4)、ＫＤＰ（ＫＨ
2 ＰＯ4)、ＬｉＮｂＯ3 、ＭＮＡ（２−メチル−４−ニ
トロアニリン）、ＤＭＮＰ（３，５−ジメチル−１−
（４−ニトロフェニル）ピラゾール）、ＭＮＢＡ（４´
−ニトロベンジリデン−３−アセトアミノ−４−メトオ
キシアニリン）などの物質を用いることができる。プロ
ーブの先端は、鋭くとがっている方が分解能を高めるこ
とができる。そのため、プローブとしては、非線形光学
物質を加工して鋭くとがらせたものを用いるか、先端を
とがらせたプローブに微小な非線形光学物質を接着した
ものを用いることができる。使用する非線形光学物質
は、使用するレーザー光の波長に応じて最適な物質を選
ぶことが望ましい。非線形光学物質先端の曲率半径は、
使用するレーザー光の波長の半分以下、あるいは半分で
あることが望ましい。A non-linear optical material is provided at the tip of the probe. As a nonlinear optical medium, KTP (KT
iOPO 4 ), BBO (β-BaB 2 O 4 ), KDP (KH
2 PO 4 ), LiNbO 3 , MNA (2-methyl-4-nitroaniline), DMNP (3,5-dimethyl-1-
(4-nitrophenyl) pyrazole), MNBA (4 ′
-Nitrobenzylidene-3-acetamino-4-methoxyaniline). The sharper the tip of the probe can improve the resolution. Therefore, as the probe, a probe obtained by processing a nonlinear optical material and sharply sharpening the probe, or a probe having a sharpened tip and a minute nonlinear optical material bonded thereto can be used. As the nonlinear optical material to be used, it is desirable to select an optimum material according to the wavelength of the laser beam to be used. The radius of curvature of the nonlinear optical material tip is
It is desirable that the wavelength be less than or equal to half the wavelength of the laser light used.
【００１２】電場強度Ｅの光が非線形光学物質に照射さ
れたとき、非線形光学物質には Ｐ＝ＰＯ＋χ（１）Ｅ＋χ（２）ＥＥ＋（以下高次の
項） で表される非線形分極が生じる。この非線形分極Ｐによ
り色々な非線形光学現象が現れる。ここで、χ（ｎ≧
２）は、ｎ次の非線形感受率を表す。非線形感受率は、
照射される光の電場の振動方向、つまり偏光によって異
なる値を持つことが知られている。これは、非線形光学
物質の結晶構造や分子構造によるものである。そのた
め、照射される光の偏光によって、発生する非線形光学
現象の度合いが異なることになる。When light having an electric field intensity E is applied to a nonlinear optical material, the nonlinear optical material has a nonlinear polarization expressed by P = PO + χ (1) E + χ (2) EE + (hereinafter referred to as higher order terms). Various nonlinear optical phenomena appear due to the nonlinear polarization P. Here, χ (n ≧
2) represents an nth-order nonlinear susceptibility. The nonlinear susceptibility is
It is known that the light has different values depending on the vibration direction of the electric field of the irradiated light, that is, the polarization. This is due to the crystal structure and molecular structure of the nonlinear optical material. Therefore, the degree of the generated nonlinear optical phenomenon differs depending on the polarization of the irradiated light.
【００１３】本態様では、レーザー光と非線形光学物質
との相互作用により現れる非線形光学現象のうち、波長
変換の現象を検出対象とする。試料表面に先端に非線形
光学物質を備えたプローブを接近させる。試料を透過し
たレーザー光と非線形光学物質との相互作用によって波
長変換された光が発生する。この波長変換された光の強
度は、試料を透過したレーザー光の偏光の状態によって
異なる。試料を透過した光の偏光の状態は、試料の複屈
折性などにより変化する。複屈折性は、試料内部の物性
や構造に起因するものである。したがって、試料表面上
をプローブを走査しながら波長変換された光の強度を測
定することによって、試料の内部の物性や構造の情報を
像として得ることができる。In this embodiment, of the nonlinear optical phenomena appearing due to the interaction between the laser beam and the nonlinear optical substance, the phenomenon of wavelength conversion is detected. A probe provided with a nonlinear optical material at the tip is brought closer to the sample surface. Interaction between the laser light transmitted through the sample and the nonlinear optical material generates light whose wavelength has been converted. The intensity of the wavelength-converted light differs depending on the polarization state of the laser light transmitted through the sample. The state of polarization of light transmitted through the sample changes depending on the birefringence of the sample. Birefringence is due to the physical properties and structure inside the sample. Therefore, by measuring the intensity of the wavelength-converted light while scanning the probe on the surface of the sample, information on the physical properties and structure inside the sample can be obtained as an image.
【００１４】波長変換された光のみを選択する手段とし
ては、フィルターや分光器などを用いることができる。
また、波長変換された光の強度が試料の表面構造に依存
しないようにするため、プローブと試料表面の間の距離
を一定に保つことが望ましい。プローブと試料表面の間
の距離を一定に保つための制御信号から、試料表面の構
造がわかるため、表面構造と内部の物性や構造の情報の
同時測定が可能である。As means for selecting only the wavelength-converted light, a filter, a spectroscope, or the like can be used.
Further, it is desirable to keep the distance between the probe and the sample surface constant so that the intensity of the wavelength-converted light does not depend on the surface structure of the sample. Since the structure of the sample surface is known from the control signal for keeping the distance between the probe and the sample surface constant, it is possible to simultaneously measure information on the surface structure and the internal physical properties and structures.
【００１５】[0015]
【実施例】図１は、本発明の実施例にかかる走査型近接
場光学顕微鏡の構成を模式的に示した図である。同図に
おいて、１はレーザー光源、２は偏光子、３はレーザー
光、４はダイクロイックミラー、５は対物レンズ、６は
透明試料台、７は試料、８は走査装置、９はプローブ、
１０はプローブ−試料間距離制御装置、１１は波長選択
手段、１２は光検出器、１３はコンピュータである。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a scanning near-field optical microscope according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a laser light source, 2 is a polarizer, 3 is a laser beam, 4 is a dichroic mirror, 5 is an objective lens, 6 is a transparent sample stage, 7 is a sample, 8 is a scanning device, 9 is a probe,
10 is a probe-sample distance control device, 11 is a wavelength selecting means, 12 is a photodetector, and 13 is a computer.
【００１６】レーザー光源１から出力されたレーザー光
３を、偏光子２を通して直線偏光にする。直線偏光のレ
ーザー光３を、レーザー光３の波長の光を透過するよう
に設定されたダイクロイックミラー４と対物レンズ５を
通して、試料台６に保持されている試料７の下面に照射
する。試料台６に設置されている３次元方向に走査可能
な走査装置８を用いて、プローブ９を試料７の表面に接
近させる。The laser light 3 output from the laser light source 1 is converted into linearly polarized light through the polarizer 2. The lower surface of the sample 7 held on the sample stage 6 is irradiated with the linearly polarized laser light 3 through the dichroic mirror 4 and the objective lens 5 set so as to transmit the light of the wavelength of the laser light 3. The probe 9 is made to approach the surface of the sample 7 by using a scanning device 8 installed on the sample table 6 and capable of scanning in a three-dimensional direction.
【００１７】図２にプローブ先端の拡大図を示す。プロ
ーブ９の先端には、非線形光学物質１４が取り付けられ
ている。試料７を透過したレーザー光とプローブ９の先
端の非線形光学媒質１４との相互作用により、非線形光
学媒質１４から波長変換された光が発する。この光は、
対物レンズ５で集光され、波長変換された光を反射する
ように設定されたダイクロイックミラー４で反射され
る。該ミラー４で反射された光は図の右方向に進んで、
レーザー光３と同じ波長の光を遮断し、波長変換された
光の波長を透過する波長選択手段１１を通って検出器１
２に入る。コンピュータ１３は、走査装置８、並びに、
プローブ９と試料７の間の距離を一定に保つプローブ−
試料間距離制御装置１０の制御を行い、プローブ９の位
置と光検出器１２からの信号を記録することによって試
料の像を表示する。FIG. 2 is an enlarged view of the tip of the probe. A non-linear optical material 14 is attached to the tip of the probe 9. Due to the interaction between the laser light transmitted through the sample 7 and the nonlinear optical medium 14 at the tip of the probe 9, light whose wavelength has been converted is emitted from the nonlinear optical medium 14. This light
The light collected by the objective lens 5 and reflected by the dichroic mirror 4 set to reflect the wavelength-converted light is reflected. The light reflected by the mirror 4 travels rightward in the figure,
The light having the same wavelength as the laser light 3 is cut off, and the detector 1 is passed through the wavelength selecting means 11 which transmits the wavelength of the wavelength-converted light.
Enter 2. The computer 13 includes the scanning device 8 and
Probe for keeping the distance between probe 9 and sample 7 constant
The image of the sample is displayed by controlling the inter-sample distance control device 10 and recording the position of the probe 9 and the signal from the photodetector 12.
【００１８】図１の配置において、レーザー光源１とし
て波長が９００nm、パルス幅が１００ｆｓｅｃ、パワー
が２００mWのモード同期チタンサファイアレーザーを用
いた。プローブ９としてガラス棒を、非線形光学媒質１
４としてＢＢＯ結晶を用いた。ＢＢＯ結晶を砕くことに
より、その先端を曲率半径１００〜２００nm程度に尖ら
せた。ＢＢＯ結晶とガラス製プローブとの間は接着剤に
より接着した。In the arrangement shown in FIG. 1, a mode-locked titanium sapphire laser having a wavelength of 900 nm, a pulse width of 100 fsec, and a power of 200 mW was used as the laser light source 1. A glass rod is used as the probe 9 and the nonlinear optical medium 1 is used.
4 was a BBO crystal. By crushing the BBO crystal, its tip was sharpened to a radius of curvature of about 100 to 200 nm. The BBO crystal and the glass probe were bonded with an adhesive.
【００１９】チタンサファイアレーザーから出射された
レーザー光を１／４波長板により円偏光にした。さらに
偏光子２としてグランプリズムを用いて、レーザー光を
直線偏光にした。試料保持台６としてスライドガラス
を、走査装置８としてピエゾ素子を用いた。The laser light emitted from the titanium sapphire laser was circularly polarized by a quarter wavelength plate. Further, the laser light was linearly polarized by using a Gran prism as the polarizer 2. A slide glass was used as the sample holder 6, and a piezo element was used as the scanning device 8.
【００２０】プローブ−試料間距離制御装置１０とし
て、プローブ９の先端を試料面に対して平行に振動さ
せ、プローブ９と試料７との間に働くシェアフォースが
一定になるようにしてプローブ９と試料７との間の距離
を一定に保つ装置を用いた。なお、このような装置は、
「力検知手段を含む走査型顕微鏡」として、特開平６−
５０７５０号により公知のものである。プローブ９と試
料７との間の距離が一定になるようにするための制御信
号をコンピュータ１３で記録して試料の表面像を得るこ
とができる。As the probe-sample distance control device 10, the tip of the probe 9 is vibrated in parallel to the sample surface so that the shear force acting between the probe 9 and the sample 7 becomes constant, and the probe 9 An apparatus for keeping the distance to the sample 7 constant was used. In addition, such a device is
As a “scanning microscope including a force detecting means”,
No. 50750. A control signal for keeping the distance between the probe 9 and the sample 7 constant can be recorded by the computer 13 to obtain a surface image of the sample.
【００２１】波長選択手段１１として８００nm以上の波
長の光を吸収するフィルターを用い、２次の非線形光学
効果によって発生する波長４５０nmの光の強度を測定し
た。プローブ試料間の距離を一定に保ち、プローブを走
査しながら４５０nmの光の強度を測定することによっ
て、試料の内部の物性や構造の情報を画像化できる。Using a filter that absorbs light having a wavelength of 800 nm or more as the wavelength selecting means 11, the intensity of light having a wavelength of 450 nm generated by the second-order nonlinear optical effect was measured. By keeping the distance between the probe samples constant and measuring the light intensity at 450 nm while scanning the probe, information on the physical properties and structure inside the sample can be imaged.
【００２２】本実施例の走査型近接場光学顕微鏡では、
微小開口を通さずに試料に光を照射するため、開口の形
状による偏光に変化の影響を受けずに高分解能の顕微鏡
像を得ることができる。また、試料の表面構造だけでな
く、試料内部の微小な領域の物性や構造の情報をコント
ラストの良い画像として得ることができる。In the scanning near-field optical microscope of this embodiment,
Since the sample is irradiated with light without passing through the minute opening, a high-resolution microscope image can be obtained without being affected by a change in polarization due to the shape of the opening. Further, not only the surface structure of the sample but also information on the physical properties and structure of a minute region inside the sample can be obtained as an image with good contrast.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、解像度・コントラストともに高い顕微鏡像を
得ることができる走査型近接場光学顕微鏡を提供でき
る。As is apparent from the above description, according to the present invention, a scanning near-field optical microscope capable of obtaining a microscope image with high resolution and contrast can be provided.
【図１】本発明の１実施例にかかる走査型近接場光学顕
微鏡の構成を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a scanning near-field optical microscope according to one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例におけるプローブ先端の拡大図
である。FIG. 2 is an enlarged view of a probe tip in an embodiment of the present invention.
【図３】従来の走査型近接場光学顕微鏡の概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic view of a conventional scanning near-field optical microscope.
１、１５ レーザー光源 ２、１７ 偏光子 ３、１６ レーザー光 ４、ダイクロイック
ミラー ５、１８、２３ 対物レンズ ６、２２ 試料保持
台 ７、２１ 試料 ８、２０ 走査装置 ９ プローブ １０ プローブ−試料
間距離制御装置 １１ 波長選択手段 １２、２５ 光検出
器 １３ コンピュータ １４ 非線形光学物
質 １９ 光ファイバープローブ ２４ 検光子1,15 Laser light source 2,17 Polarizer 3,16 Laser light 4, Dichroic mirror 5,18,23 Objective lens 6,22 Sample holder 7,21 Sample 8,20 Scanning device 9 Probe 10 Probe-sample distance control Apparatus 11 Wavelength selecting means 12, 25 Photodetector 13 Computer 14 Nonlinear optical material 19 Optical fiber probe 24 Analyzer
Claims (2)
と、 前記レーザー光の偏光を直線偏光にする手段と、 前記レーザー光を前記試料台を介して前記試料を照射す
る手段と、 先端に非線形光学物質を有するプローブと、 前記プローブを前記試料に接近させる手段と、 前記プローブが前記試料の表面に沿って走査するように
該プローブと該試料を相対的に移動させる手段と、 前記プローブと前記試料の間の距離を一定に保つための
制御手段と、 前記試料の表面近傍に前記プローブが接近した際におけ
る、前記試料を透過した前記レーザー光と該プローブ先
端の非線形光学物質との相互作用により直接的又は間接
的に発生する一つ又は複数の光（検出対象光）を選択し
て検出する手段と、 前記プローブの走査位置に対応させて前記検出対象光の
特性値を画像表示する手段と、 を備えることを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡。1. A light-transmitting sample stage for holding a sample, a light source for emitting a laser beam having a wavelength not absorbed by the sample, a unit for changing the polarization of the laser beam to linearly polarized light, and the laser beam for the sample Means for irradiating the sample via a table, a probe having a non-linear optical material at the tip, means for causing the probe to approach the sample, and the probe so that the probe scans along the surface of the sample. Means for relatively moving the sample, control means for keeping the distance between the probe and the sample constant, and when the probe approaches a surface vicinity of the sample, Means for selecting and detecting one or a plurality of light (detection target light) directly or indirectly generated by the interaction between the laser light and the nonlinear optical material at the tip of the probe; Means for displaying an image of the characteristic value of the light to be detected in association with the scanning position of the probe, and a scanning near-field optical microscope.
の波長変換作用により、前記試料を透過した光又は試料
から反射した光が波長変換された光であることを特徴と
する請求項１記載の走査型近接場光学顕微鏡。2. The method according to claim 1, wherein the light to be detected is light whose wavelength has been converted from light transmitted through the sample or light reflected from the sample due to the wavelength conversion action of the nonlinear optical substance. Scanning near-field optical microscope.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9031413A JPH10221353A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Scanning type proximity site optical microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9031413A JPH10221353A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Scanning type proximity site optical microscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221353A true JPH10221353A (en) | 1998-08-21 |
Family
ID=12330580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9031413A Pending JPH10221353A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Scanning type proximity site optical microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221353A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001062574A (en) * | 1999-06-25 | 2001-03-13 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | Fine processing device |
| JP2002277375A (en) * | 2001-01-11 | 2002-09-25 | Seiko Instruments Inc | Optical probe microscope |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP9031413A patent/JPH10221353A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001062574A (en) * | 1999-06-25 | 2001-03-13 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | Fine processing device |
| JP2002277375A (en) * | 2001-01-11 | 2002-09-25 | Seiko Instruments Inc | Optical probe microscope |
| JP4555511B2 (en) * | 2001-01-11 | 2010-10-06 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | Optical probe microscope |
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