JPH102905A - 光ファイバプローブ - Google Patents
光ファイバプローブInfo
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- JPH102905A JPH102905A JP8154645A JP15464596A JPH102905A JP H102905 A JPH102905 A JP H102905A JP 8154645 A JP8154645 A JP 8154645A JP 15464596 A JP15464596 A JP 15464596A JP H102905 A JPH102905 A JP H102905A
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- optical fiber
- optical
- probe
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出端部の表面に発生されるエバネッセント
場を強くして検出感度を高めた光ファイバプローブを提
供する。 【解決手段】 コア１１とクラッド１２からなる光ファ
イバ１３の一端に先鋭化したコア１１からなる突出部１
４を有し、上記突出部１４の先端が該突出部１４の表面
を覆う遮光膜１６に形成された開口部１６を介して露出
された光ファイバプローブ１０であって、上記突出部１
４が光軸１３Ｃに対して非対称な形状に先鋭化されてな
る。
場を強くして検出感度を高めた光ファイバプローブを提
供する。 【解決手段】 コア１１とクラッド１２からなる光ファ
イバ１３の一端に先鋭化したコア１１からなる突出部１
４を有し、上記突出部１４の先端が該突出部１４の表面
を覆う遮光膜１６に形成された開口部１６を介して露出
された光ファイバプローブ１０であって、上記突出部１
４が光軸１３Ｃに対して非対称な形状に先鋭化されてな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば物体表面に
局在するエバネッセント場の散乱光を検出して物体の形
状を測定するプローブ走査型近接場光学顕微鏡における
光プローブ等に用いられる光ファイバプローブに関す
る。
局在するエバネッセント場の散乱光を検出して物体の形
状を測定するプローブ走査型近接場光学顕微鏡における
光プローブ等に用いられる光ファイバプローブに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体の表面形状を高分解能で測定
する顕微鏡としては、物体表面の光の波長より小さい領
域にに局在するエバネッセント場の散乱光を検出して物
体の形状を測定するプローブ走査型の近接場光学顕微鏡
（ＮＯＭ：Near-field OpticalMicroscope）が、従来の
光学顕微鏡の回折限界を超えた分解能をもつ超高分解能
光学顕微鏡として知られている。
する顕微鏡としては、物体表面の光の波長より小さい領
域にに局在するエバネッセント場の散乱光を検出して物
体の形状を測定するプローブ走査型の近接場光学顕微鏡
（ＮＯＭ：Near-field OpticalMicroscope）が、従来の
光学顕微鏡の回折限界を超えた分解能をもつ超高分解能
光学顕微鏡として知られている。
【０００３】原理的には、例えば図１０に示すように、
全反射条件下で光波長以下の大きさの試料１の裏面から
試料表面を照射すると試料表面には表面形状に応じてエ
バネッセント場ＥＦが発生する。プローブ走査型近接場
光学顕微鏡では、このエバネッセント場ＥＦの光強度を
測定するエバネッセント光の波長以下の開口をもつ検出
端部２を形成した光プローブ３で検出することにより、
従来の光学顕微鏡の回折限界を超えた分解能を得ること
ができる。
全反射条件下で光波長以下の大きさの試料１の裏面から
試料表面を照射すると試料表面には表面形状に応じてエ
バネッセント場ＥＦが発生する。プローブ走査型近接場
光学顕微鏡では、このエバネッセント場ＥＦの光強度を
測定するエバネッセント光の波長以下の開口をもつ検出
端部２を形成した光プローブ３で検出することにより、
従来の光学顕微鏡の回折限界を超えた分解能を得ること
ができる。
【０００４】なお、フォトン走査型顕微鏡の分解能は、
光プローブの実効的な開口径によって決定される。一
方、エバネッセント場の強度は、試料表面からの距離と
ともに指数関数的に減少することから、光プローブは、
単に先端を鋭くするだけでも等価的に開口径を小さくす
ることができる。従って、フォトン走査型顕微鏡の分解
能を向上させるためには、光プローブの先端を鋭くする
ことが重要である。
光プローブの実効的な開口径によって決定される。一
方、エバネッセント場の強度は、試料表面からの距離と
ともに指数関数的に減少することから、光プローブは、
単に先端を鋭くするだけでも等価的に開口径を小さくす
ることができる。従って、フォトン走査型顕微鏡の分解
能を向上させるためには、光プローブの先端を鋭くする
ことが重要である。
【０００５】上述の図１０に示したプローブ走査型近接
場光学顕微鏡の原理的な動作は、試料１の表面に局在す
るエバネッセント場ＥＦを光プローブ３の検出端部２で
散乱させ、その散乱光を集光して検出することから、Co
llection mode（Ｃモード）と呼ばれる。
場光学顕微鏡の原理的な動作は、試料１の表面に局在す
るエバネッセント場ＥＦを光プローブ３の検出端部２で
散乱させ、その散乱光を集光して検出することから、Co
llection mode（Ｃモード）と呼ばれる。
【０００６】このＣモードに対し、図１１に示すよう
に、光プローブ３により照明光を検出端部２に導いて、
上記照明光の波長以下の大きさに先鋭化された上記検出
端部２の表面にエバネッセント場を発生し、このエバネ
ッセント場を試料１で散乱させ、その散乱光の強度を測
定するようにしたプローブ走査型近接場光学顕微鏡の原
理的な動作も知られている。この動作は、エバネッセン
ト場で試料を照明するのでIllumination mode（Ｉモー
ド）と呼ばれる。
に、光プローブ３により照明光を検出端部２に導いて、
上記照明光の波長以下の大きさに先鋭化された上記検出
端部２の表面にエバネッセント場を発生し、このエバネ
ッセント場を試料１で散乱させ、その散乱光の強度を測
定するようにしたプローブ走査型近接場光学顕微鏡の原
理的な動作も知られている。この動作は、エバネッセン
ト場で試料を照明するのでIllumination mode（Ｉモー
ド）と呼ばれる。
【０００７】従来、このようなプローブ走査型近接場光
学顕微鏡における光プローブ３として光ファイバプロー
ブは、光ファイバの一端を先鋭化することにより上記検
出端部３１としたもので、光ファイバの光軸に対して対
称な形状に形成されていた。
学顕微鏡における光プローブ３として光ファイバプロー
ブは、光ファイバの一端を先鋭化することにより上記検
出端部３１としたもので、光ファイバの光軸に対して対
称な形状に形成されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プローブ走
査型近接場光学顕微鏡においてＩモードで試料の観測を
行う場合に、検出感度を高めるためには、照明光の波長
以下の大きさに先鋭化された検出端部２の表面に発生さ
れるエバネッセント場を強くする必要がある。
査型近接場光学顕微鏡においてＩモードで試料の観測を
行う場合に、検出感度を高めるためには、照明光の波長
以下の大きさに先鋭化された検出端部２の表面に発生さ
れるエバネッセント場を強くする必要がある。
【０００９】また、検出端部の表面に発生されるエバネ
ッセント場を強くして検出感度を高めた光ファイバプロ
ーブを実現することができれば、Ｃモードでで試料の観
測を行う場合に、集光効率を高めることができ、検出感
度を高めることができる。
ッセント場を強くして検出感度を高めた光ファイバプロ
ーブを実現することができれば、Ｃモードでで試料の観
測を行う場合に、集光効率を高めることができ、検出感
度を高めることができる。
【００１０】そこで、本発明の目的は、検出端部の表面
に発生されるエバネッセント場を強くして検出感度を高
めた光ファイバプローブを提供することにある。
に発生されるエバネッセント場を強くして検出感度を高
めた光ファイバプローブを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
プローブは、コアとクラッドからなる光ファイバの一端
に先鋭化したコアからなる突出部を有し、上記突出部の
先端が該突出部の表面を覆う遮光膜に形成された開口部
を介して露出された光ファイバプローブであって、上記
光ファイバの光軸に対して非対称な形状に形成された非
対称領域を有することを特徴とする。
プローブは、コアとクラッドからなる光ファイバの一端
に先鋭化したコアからなる突出部を有し、上記突出部の
先端が該突出部の表面を覆う遮光膜に形成された開口部
を介して露出された光ファイバプローブであって、上記
光ファイバの光軸に対して非対称な形状に形成された非
対称領域を有することを特徴とする。
【００１２】本発明に係る光ファイバプローブは、例え
ば上記突出部が上記光軸に対して非対称な形状に先鋭化
されてなる。
ば上記突出部が上記光軸に対して非対称な形状に先鋭化
されてなる。
【００１３】また、本発明に係る光ファイバプローブ
は、例えば上記突出部の表面を覆う遮光膜が上記光軸に
対して非対称に形成されてなる。
は、例えば上記突出部の表面を覆う遮光膜が上記光軸に
対して非対称に形成されてなる。
【００１４】さらに、本発明に係る光ファイバプローブ
は、例えば上記突出部を一端に有するマルチモード光フ
ァイバの他端にシングルモード光ファイバが光軸をずら
されて接合されてなる。
は、例えば上記突出部を一端に有するマルチモード光フ
ァイバの他端にシングルモード光ファイバが光軸をずら
されて接合されてなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバプ
ローブの好適な実施の形態について図面を参照しながら
詳細に説明する。
ローブの好適な実施の形態について図面を参照しながら
詳細に説明する。
【００１６】本発明に係る光ファイバプローブ１０は、
例えば図１に示すように、コア１１とクラッド１２から
なる光ファイバ１３により構成され、上記光ファイバ１
３の一端に該光ファイバ１３の光軸１３Ｃに対して非対
称な形状に先鋭化したコア１１からなる突出部１４を有
し、上記突出部１４の先端が該突出部１４の表面を覆う
遮光膜１５に形成された開口部１６を介して露出されて
なる。
例えば図１に示すように、コア１１とクラッド１２から
なる光ファイバ１３により構成され、上記光ファイバ１
３の一端に該光ファイバ１３の光軸１３Ｃに対して非対
称な形状に先鋭化したコア１１からなる突出部１４を有
し、上記突出部１４の先端が該突出部１４の表面を覆う
遮光膜１５に形成された開口部１６を介して露出されて
なる。
【００１７】上記光ファイバ１３の光軸１３Ｃに対して
非対称な形状に先鋭化したコア１１からなる突出部１４
は、例えば次のようにして形成される。
非対称な形状に先鋭化したコア１１からなる突出部１４
は、例えば次のようにして形成される。
【００１８】すなわち、先ず、光ファイバ１３のクラッ
ド１２のみを溶解するエッチング液を用いたエッチング
処理により、光ファイバ１３の一端側端面を光軸１３Ｃ
に対して傾斜させた状態にエッチングする。これによ
り、傾斜した端面１３Ａからはコア１１が光軸１３Ｃに
対して非対称な表面積をもって突出することになる。そ
して、上記傾斜した端面１３Ａから光軸１３Ｃに対して
非対称な表面積をもって突出したコア１１をエッチング
処理により先鋭化することによって、光軸に対して非対
称な形状に先鋭化したコア１１からなる突出部１４が形
成される。
ド１２のみを溶解するエッチング液を用いたエッチング
処理により、光ファイバ１３の一端側端面を光軸１３Ｃ
に対して傾斜させた状態にエッチングする。これによ
り、傾斜した端面１３Ａからはコア１１が光軸１３Ｃに
対して非対称な表面積をもって突出することになる。そ
して、上記傾斜した端面１３Ａから光軸１３Ｃに対して
非対称な表面積をもって突出したコア１１をエッチング
処理により先鋭化することによって、光軸に対して非対
称な形状に先鋭化したコア１１からなる突出部１４が形
成される。
【００１９】また、上記突出部１４の表面を覆う遮光膜
１５は、金属等の蒸着により形成され、上記突出部１４
の先端を外部に露呈させるための開口部１６が例えばエ
ッチング処理により形成される。
１５は、金属等の蒸着により形成され、上記突出部１４
の先端を外部に露呈させるための開口部１６が例えばエ
ッチング処理により形成される。
【００２０】また、本発明に係る光ファイバプローブ２
０は、例えば図２に示すように、コア２１とクラッド２
２からなる光ファイバ２３により構成され、上記光ファ
イバ２３の一端に該光ファイバ２３の光軸２３Ｃに対し
て非対称な形状に先鋭化したコア２１からなる突出部２
４を有し、上記突出部２４の先端が該突出部２４の表面
を覆う遮光膜２５に形成された開口部２６を介して露出
されてなる。この図２に示した光ファイバプローブ２０
は、例えば光ファイバ２３の光軸２３Ｃに対して対称な
形状に先鋭化したコア２４の側面２４Ａを例えばイオン
ビームにより光軸に対して非称な形状に加工してなる。
０は、例えば図２に示すように、コア２１とクラッド２
２からなる光ファイバ２３により構成され、上記光ファ
イバ２３の一端に該光ファイバ２３の光軸２３Ｃに対し
て非対称な形状に先鋭化したコア２１からなる突出部２
４を有し、上記突出部２４の先端が該突出部２４の表面
を覆う遮光膜２５に形成された開口部２６を介して露出
されてなる。この図２に示した光ファイバプローブ２０
は、例えば光ファイバ２３の光軸２３Ｃに対して対称な
形状に先鋭化したコア２４の側面２４Ａを例えばイオン
ビームにより光軸に対して非称な形状に加工してなる。
【００２１】このように光ファイバの光軸に対して非対
称な形状に形成された非対称領域すなわち光軸に対して
非対称な形状に先鋭化したコアからなる突出部を有する
光ファイバプローブでは、上記突出部の光軸に対する非
対称性によって、マルチモードの導波特性を呈すること
になる。すなわち、高次モードへの結合効率を高めるこ
とができ、低次モードの入射光により上記突出部におい
て高次モードを励起することができる。
称な形状に形成された非対称領域すなわち光軸に対して
非対称な形状に先鋭化したコアからなる突出部を有する
光ファイバプローブでは、上記突出部の光軸に対する非
対称性によって、マルチモードの導波特性を呈すること
になる。すなわち、高次モードへの結合効率を高めるこ
とができ、低次モードの入射光により上記突出部におい
て高次モードを励起することができる。
【００２２】ここで、光軸に対して対称な形状に先鋭化
したコアからなる突出部を有する光ファイバプローブに
ついて、金による遮光膜を有する場合の各モードＨ
Ｅ01，ＴＥ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションし
たところ、表１に示すような結果であった。
したコアからなる突出部を有する光ファイバプローブに
ついて、金による遮光膜を有する場合の各モードＨ
Ｅ01，ＴＥ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションし
たところ、表１に示すような結果であった。
【００２３】
【表１】
【００２４】これに対し、光軸２３Ｃに対して非対称な
形状に先鋭化したコア２１からなる突出部２４を有する
図２に示した構造の光ファイバプローブ２０について、
金による遮光膜２５を有する場合の各モードＨＥ01，Ｔ
Ｅ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションしたとこ
ろ、表２に示すような結果が得られた。また、実効屈折
率の実部Ｒｅ［ｎeff］は図３に示すような結果が得ら
れた。
形状に先鋭化したコア２１からなる突出部２４を有する
図２に示した構造の光ファイバプローブ２０について、
金による遮光膜２５を有する場合の各モードＨＥ01，Ｔ
Ｅ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションしたとこ
ろ、表２に示すような結果が得られた。また、実効屈折
率の実部Ｒｅ［ｎeff］は図３に示すような結果が得ら
れた。
【００２５】
【表２】
【００２６】また、光軸に対して対称な形状に先鋭化し
たコアからなる突出部を有する光ファイバプローブにつ
いて、銀による遮光膜を有する場合の各モードＨＥ01，
ＴＥ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションしたとこ
ろ、表３に示すような結果であった。
たコアからなる突出部を有する光ファイバプローブにつ
いて、銀による遮光膜を有する場合の各モードＨＥ01，
ＴＥ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションしたとこ
ろ、表３に示すような結果であった。
【００２７】
【表３】
【００２８】これに対し、光軸２３Ｃに対して非対称な
形状に先鋭化したコア２１からなる突出部２４を有する
図２に示した構造の光ファイバプローブ２０について、
銀による遮光膜２５を有する場合の各モードＨＥ01，Ｔ
Ｅ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションしたとこ
ろ、表４に示すような結果が得られた。また、実効屈折
率の実部変換係数Ｒｅ［ｎeff］は図４に示すような結
果が得られた。
形状に先鋭化したコア２１からなる突出部２４を有する
図２に示した構造の光ファイバプローブ２０について、
銀による遮光膜２５を有する場合の各モードＨＥ01，Ｔ
Ｅ01，ＴＭ01の結合効率をシュミレーションしたとこ
ろ、表４に示すような結果が得られた。また、実効屈折
率の実部変換係数Ｒｅ［ｎeff］は図４に示すような結
果が得られた。
【００２９】
【表４】
【００３０】また、本発明に係る光ファイバプローブ３
０は、例えば図５に示すように、コア３１とクラッド３
２からなる光ファイバ３３により構成され、上記光ファ
イバ３３の一端に該光ファイバ３３の光軸３３Ｃに対し
て対称な形状に先鋭化したコア３１からなる突出部３４
を有し、上記突出部３４の表面が上記光軸３３Ｃに対し
て非対称に形成された遮光膜３５Ａ，３５Ｂで覆われて
なる。上記突出部３４の先端は、該突出部３４の表面を
覆う遮光膜３５Ａ，３５Ｂに形成された開口部３６を介
して露出されている。
０は、例えば図５に示すように、コア３１とクラッド３
２からなる光ファイバ３３により構成され、上記光ファ
イバ３３の一端に該光ファイバ３３の光軸３３Ｃに対し
て対称な形状に先鋭化したコア３１からなる突出部３４
を有し、上記突出部３４の表面が上記光軸３３Ｃに対し
て非対称に形成された遮光膜３５Ａ，３５Ｂで覆われて
なる。上記突出部３４の先端は、該突出部３４の表面を
覆う遮光膜３５Ａ，３５Ｂに形成された開口部３６を介
して露出されている。
【００３１】このように光ファイバ３３の光軸３３Ｃに
対して非対称な形状に形成された遮光膜３５Ａ，３５Ｂ
により突出部３４を覆うようにした光ファイバプローブ
３０では、上記突出部３４の光軸３３Ｃに対する非対称
性によって、マルチモードの導波特性を呈することにな
る。すなわち、高次モードへの結合効率を高めることが
でき、低次モードの入射光により上記突出部において高
次モードを励起することができる。
対して非対称な形状に形成された遮光膜３５Ａ，３５Ｂ
により突出部３４を覆うようにした光ファイバプローブ
３０では、上記突出部３４の光軸３３Ｃに対する非対称
性によって、マルチモードの導波特性を呈することにな
る。すなわち、高次モードへの結合効率を高めることが
でき、低次モードの入射光により上記突出部において高
次モードを励起することができる。
【００３２】ここで、光軸に対して対称な形状に先鋭化
したコアからなる突出部に金により膜厚１８０ｎｍの遮
光膜を形成した光ファイバプローブについて、各種開口
径のサンプルのプローブ先端で散乱され伝搬光となった
光パワーと光ファイバプローブに入力された光のパワー
との比すなわち出射効率を実測したところ、図６に●で
示すような特性が得られた。これに対し、図７に示すよ
うに、突出部の片側半分にだけアルミニウムにより膜厚
４０ｎｍの遮光膜３５Ａを形成してから、さらに金によ
り膜厚１８０ｎｍの遮光膜３５Ｂで全体を覆うようにし
た開口径１９０ｎｍの光ファイバプローブのサンプルに
ついて出射効率を実測したところ、図６に○で示すよう
に、光軸に対して対称な形状に先鋭化したコアからなる
突出部に金により膜厚１８０ｎｍの遮光膜を形成した開
口径１９０ｎｍの光ファイバプローブにおける１０-5オ
ーダの出射効率の約１０倍の１０-4オーダーの結果が得
られた。
したコアからなる突出部に金により膜厚１８０ｎｍの遮
光膜を形成した光ファイバプローブについて、各種開口
径のサンプルのプローブ先端で散乱され伝搬光となった
光パワーと光ファイバプローブに入力された光のパワー
との比すなわち出射効率を実測したところ、図６に●で
示すような特性が得られた。これに対し、図７に示すよ
うに、突出部の片側半分にだけアルミニウムにより膜厚
４０ｎｍの遮光膜３５Ａを形成してから、さらに金によ
り膜厚１８０ｎｍの遮光膜３５Ｂで全体を覆うようにし
た開口径１９０ｎｍの光ファイバプローブのサンプルに
ついて出射効率を実測したところ、図６に○で示すよう
に、光軸に対して対称な形状に先鋭化したコアからなる
突出部に金により膜厚１８０ｎｍの遮光膜を形成した開
口径１９０ｎｍの光ファイバプローブにおける１０-5オ
ーダの出射効率の約１０倍の１０-4オーダーの結果が得
られた。
【００３３】この図６からも明らかなように、光ファイ
バの光軸に対して対称な形状に先鋭化したコアからなる
突出部を上記光軸に対して非対称な形状に形成された遮
光膜により突出部を覆うようにした光ファイバプローブ
では、出射効率を高めることができる。
バの光軸に対して対称な形状に先鋭化したコアからなる
突出部を上記光軸に対して非対称な形状に形成された遮
光膜により突出部を覆うようにした光ファイバプローブ
では、出射効率を高めることができる。
【００３４】なお、上述の図２に示した構造の光ファイ
バプローブのサンプルについて出射効率の実測結果も図
６に△で示すように１０-4オーダーであった。
バプローブのサンプルについて出射効率の実測結果も図
６に△で示すように１０-4オーダーであった。
【００３５】さらに、本発明に係る光ファイバプローブ
４０は、例えば図８に示すように、コア４１とクラッド
４２からなるマルチモード光ファイバ４３とコア５１と
クラッド５２からなるシングルモード光ファイバ５３に
より構成される。上記マルチモード光ファイバ４３とシ
ングルモード光ファイバ５３は互いに光軸４３Ｃ，５３
Ｃをずらして接合され、上記マルチモード光ファイバ４
３の一端に先鋭化したコア４１からなる突出部４４を有
し、上記突出部４４の先端が該突出部４４の表面を覆う
遮光膜４５に形成された開口部４６を介して露出されて
いる。
４０は、例えば図８に示すように、コア４１とクラッド
４２からなるマルチモード光ファイバ４３とコア５１と
クラッド５２からなるシングルモード光ファイバ５３に
より構成される。上記マルチモード光ファイバ４３とシ
ングルモード光ファイバ５３は互いに光軸４３Ｃ，５３
Ｃをずらして接合され、上記マルチモード光ファイバ４
３の一端に先鋭化したコア４１からなる突出部４４を有
し、上記突出部４４の先端が該突出部４４の表面を覆う
遮光膜４５に形成された開口部４６を介して露出されて
いる。
【００３６】このように互いに光軸４３Ｃ，５３Ｃをず
らして接合されたマルチモード光ファイバ４３とシング
ルモード光ファイバ５３により構成される光ファイバプ
ローブ４０では、例えばコア径２μｍのシングルモード
光ファイバ５３のＨＥ01モードからコア径５５μｍのマ
ルチモード光ファイバ４２のＴＥ01モードへ結合させた
場合の結合効率は、図９に示すように軸ずれの距離に応
じて変化し、軸ずれの距離が３μｍの状態で最大（０．
２３）となる。そして、金による遮光膜を有する突出部
へのＴＥ01モードの結合効率は０．７８であるから、上
記軸ずれの距離が３μｍの光ファイバプローブでは、上
記突出部の内部にＴＥ01モードを０．２３×０．７８＝
０．１８の結合効率で励起することができる。
らして接合されたマルチモード光ファイバ４３とシング
ルモード光ファイバ５３により構成される光ファイバプ
ローブ４０では、例えばコア径２μｍのシングルモード
光ファイバ５３のＨＥ01モードからコア径５５μｍのマ
ルチモード光ファイバ４２のＴＥ01モードへ結合させた
場合の結合効率は、図９に示すように軸ずれの距離に応
じて変化し、軸ずれの距離が３μｍの状態で最大（０．
２３）となる。そして、金による遮光膜を有する突出部
へのＴＥ01モードの結合効率は０．７８であるから、上
記軸ずれの距離が３μｍの光ファイバプローブでは、上
記突出部の内部にＴＥ01モードを０．２３×０．７８＝
０．１８の結合効率で励起することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る光フ
ァイバプローブでは、光ファイバの光軸に対して非対称
な形状に形成された非対称領域を有することにより、上
記比対象領域においてマルチモードの導波特性を呈し、
高次モードへの結合効率を高めることができ、低次モー
ドの入射光により突出部の内部に高次モードを励起する
ことができる。従って、上記突出部を検出端部とするこ
とにより、その表面に発生されるエバネッセント場を強
くして検出感度を高めた光ファイバプローブを実現する
ことができる。
ァイバプローブでは、光ファイバの光軸に対して非対称
な形状に形成された非対称領域を有することにより、上
記比対象領域においてマルチモードの導波特性を呈し、
高次モードへの結合効率を高めることができ、低次モー
ドの入射光により突出部の内部に高次モードを励起する
ことができる。従って、上記突出部を検出端部とするこ
とにより、その表面に発生されるエバネッセント場を強
くして検出感度を高めた光ファイバプローブを実現する
ことができる。
【図１】本発明に係る光ファイバプローブの構造を示す
要部縦断面図である。
要部縦断面図である。
【図２】本発明に係る光ファイバプローブの他の構造を
示す要部縦断面図である。
示す要部縦断面図である。
【図３】図２に示した構造の金の遮光膜を有する光ファ
イバプローブの実効屈折率の実部Ｒｅ［ｎeff］のシュ
ミレーション結果を示す図である。
イバプローブの実効屈折率の実部Ｒｅ［ｎeff］のシュ
ミレーション結果を示す図である。
【図４】図２に示した構造の銀の遮光膜を有する光ファ
イバプローブの実効屈折率の実部Ｒｅ［ｎeff］のシュ
ミレーション結果を示す図である。
イバプローブの実効屈折率の実部Ｒｅ［ｎeff］のシュ
ミレーション結果を示す図である。
【図５】本発明に係る光ファイバプローブの他の構造を
示す要部縦断面図である。
示す要部縦断面図である。
【図６】光軸に対して非対称な遮光膜を有する光ファイ
バプローブの出射効率の実測結果を示す図である。
バプローブの出射効率の実測結果を示す図である。
【図７】本発明に係る光ファイバプローブの他の構造を
示す要部縦断面図である。
示す要部縦断面図である。
【図８】本発明に係る光ファイバプローブの他の構造を
示す要部縦断面図である。
示す要部縦断面図である。
【図９】シングルモード光ファイバのＨＥ01モードから
マルチモード光ファイバのＴＥ01モードへ結合させた場
合の結合効率の特性を示す図である。
マルチモード光ファイバのＴＥ01モードへ結合させた場
合の結合効率の特性を示す図である。
【図１０】プローブ走査型近接場光学顕微鏡のＣモード
の動作原理を模式的に示す図である。
の動作原理を模式的に示す図である。
【図１１】プローブ走査型近接場光学顕微鏡のＩモード
の動作原理を模式的に示す図である。
の動作原理を模式的に示す図である。
１０，２０，３０，４０ 光ファイバプローブ、 １
１，２１，３１，４１，５１ コア、 １２，２２，３
２，４２，５２ クラッド、 １３，２３，３３光ファ
イバ、 １４，２４，３４，４４ 突出部、 １５，２
５，３５Ａ，３５Ｂ，４５ 遮光膜、 １６，２６，３
６，４６ 開口部、 １３Ｃ，２３Ｃ，３３Ｃ，４３
Ｃ，５３Ｃ 光軸、 ４３ マルチモード光ファイバ、
５３ シングルモード光ファイバ
１，２１，３１，４１，５１ コア、 １２，２２，３
２，４２，５２ クラッド、 １３，２３，３３光ファ
イバ、 １４，２４，３４，４４ 突出部、 １５，２
５，３５Ａ，３５Ｂ，４５ 遮光膜、 １６，２６，３
６，４６ 開口部、 １３Ｃ，２３Ｃ，３３Ｃ，４３
Ｃ，５３Ｃ 光軸、 ４３ マルチモード光ファイバ、
５３ シングルモード光ファイバ
Claims (4)
- 【請求項１】 コアとクラッドからなる光ファイバの一
端に先鋭化したコアからなる突出部を有し、上記突出部
の先端が該突出部の表面を覆う遮光膜に形成された開口
部を介して露出された光ファイバプローブであって、 上記光ファイバの光軸に対して非対称な形状に形成され
た非対称領域を有することを特徴とする光ファイバプロ
ーブ。 - 【請求項２】 上記突出部が上記光軸に対して非対称な
形状に先鋭化されていることを特徴とする請求項１記載
の光ファイバプローブ。 - 【請求項３】 上記突出部の表面を覆う遮光膜が上記光
軸に対して非対称に形成されていることを特徴とする請
求項１記載の光ファイバプローブ。 - 【請求項４】 上記突出部を一端に有するマルチモード
光ファイバの他端にシングルモード光ファイバが光軸を
ずらされて接合されていることを特徴とする請求項１記
載の光ファイバプローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15464596A JP3268201B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光ファイバプローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15464596A JP3268201B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光ファイバプローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102905A true JPH102905A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3268201B2 JP3268201B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=15588759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15464596A Expired - Fee Related JP3268201B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光ファイバプローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268201B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011242308A (ja) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Gifu Univ | 近接場光プローブ |
| US8208982B2 (en) | 2004-12-01 | 2012-06-26 | National University Corporation Hamamatsu University School Of Medicine | Evanescent catheter system |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP15464596A patent/JP3268201B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8208982B2 (en) | 2004-12-01 | 2012-06-26 | National University Corporation Hamamatsu University School Of Medicine | Evanescent catheter system |
| JP2011242308A (ja) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Gifu Univ | 近接場光プローブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3268201B2 (ja) | 2002-03-25 |
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