JP2002022640A - Scanning proximity field optical microscope - Google Patents

Scanning proximity field optical microscope

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JP2002022640A
JP2002022640A JP2000205178A JP2000205178A JP2002022640A JP 2002022640 A JP2002022640 A JP 2002022640A JP 2000205178 A JP2000205178 A JP 2000205178A JP 2000205178 A JP2000205178 A JP 2000205178A JP 2002022640 A JP2002022640 A JP 2002022640A
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Japan
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probe
light
scanning
optical microscope
detecting
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Mitsushiro Yamaguchi
光城 山口
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q20/00Monitoring the movement or position of the probe
    • G01Q20/02Monitoring the movement or position of the probe by optical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/02Multiple-type SPM, i.e. involving more than one SPM techniques
    • G01Q60/06SNOM [Scanning Near-field Optical Microscopy] combined with AFM [Atomic Force Microscopy]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning proximity field optical microscope improved to obtain an AFM image along with an SNOM image. SOLUTION: A scanning optical microscope comprising means for irradiating a specimen with light, a granular probe for scanning the specimen while keeping a constant distance therefrom, and means for detecting the intensity of proximity field light from the specimen is further provided with means for detecting the position of the granular probe by detecting the proximity field light therefrom.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走査型近接場光学
顕微鏡に係り、特に、試料の表面情報や光学的情報を測
定する走査型近接場光学顕微鏡に関する。
The present invention relates to a scanning near-field optical microscope, and more particularly, to a scanning near-field optical microscope for measuring surface information and optical information of a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査型プローブ顕微鏡は(SPM)は、
プローブを試料表面に接近させたときに両者関に働く相
互作用を検出しながら、プローブを試料表面に沿って走
査して、その相互作用の二次元マッピングを行う装置で
あり、例えば、走査型トンネル顕微鏡(STM)、原子
間力顕微鏡(AFM)、磁気力顕微鏡(MFM)、走査
型近接場光学顕微鏡(以下SNOM)に代表される。
2. Description of the Related Art A scanning probe microscope (SPM)
This is a device that scans the probe along the sample surface and performs two-dimensional mapping of the interaction while detecting the interaction between the probe and the probe when approaching the sample surface. Representative examples include a microscope (STM), an atomic force microscope (AFM), a magnetic force microscope (MFM), and a scanning near-field optical microscope (hereinafter, SNOM).

【0003】なかでも、SNOMは、特に、1980年
代後半以降、エヴァネッセント波を検出することにより
回折限界を超える分解能を有する光学顕微鏡として、生
体試料の蛍光観察やフォトニクス用材料、素子の評価
(誘電体光導波路各種特性評価、半導体量子ドットの発
光スペクトルの測定、半導体面発光素子の諸特性の評価
など)への応用を目指して盛んに研究・開発が進められ
ている。
In particular, SNOM has been used since the late 1980s as an optical microscope having a resolution exceeding the diffraction limit by detecting an evanescent wave, for observing fluorescence of a biological sample and evaluating materials and elements for photonics ( Research and development are being actively pursued for applications to various characteristics of dielectric optical waveguides, measurement of the emission spectrum of semiconductor quantum dots, and evaluation of various characteristics of semiconductor surface emitting devices.

【0004】このようなSNOMは、基本的には試料に
光を照射した状態で鋭いプローブを試料に近づけ、試料
近傍の光の場(近接場)の状態を検出する装置である。
[0004] Such a SNOM is basically an apparatus for detecting a state of a light field (near field) near a sample by bringing a sharp probe close to the sample while irradiating the sample with light.

【0005】1993年12月21日付けでBetzi
gらに付与された米国特許第5,272,330号は、
先端が細く加工された開口型プローブ(光ファイバ)に
光を導入することによリ、プローブ先端の微小開口の近
傍にエヴアネッセント場を発生させ、エヴァネッセント
場を試料に接触させ、エヴァネッセント場と試料の接触
により発生した光を、試料の下に配置された光検出器で
検出し、透過光強度の二次元マッピングを行うSNOM
を開示している。
[0005] Betzi, dated December 21, 1993
U.S. Pat. No. 5,272,330 to G et al.
By introducing light into an aperture-type probe (optical fiber) whose tip is thinned, an evanescent field is generated in the vicinity of a small aperture at the tip of the probe, and the evanescent field is brought into contact with the sample. SNOM that performs two-dimensional mapping of transmitted light intensity by detecting the light generated by the contact between the nesting field and the sample with a photodetector arranged below the sample.
Is disclosed.

【0006】Van Hulstらは、SiN製のAF
MのマイクロカンチレバーをSNOMのプローブとして
用い、このプローブ先端により暗視野照明光学系によっ
て試料表面に生成したエヴァネッセント場を散乱させ、
AFMとSNOMの同時観察に最初に成功したことを開
示している(APPI.PhyS.Lett.62(1
993)461−463)。
[0006] Van Hulst et al.
Using the M microcantilever as a SNOM probe, the tip of the probe scatters an evanescent field generated on the sample surface by a dark-field illumination optical system,
It discloses the first successful simultaneous observation of AFM and SNOM (APPI. Phys. Lett. 62 (1)
993) 461-463).

【0007】この微小開口の無いプローブ(散乱プロー
ブ)先端により試料構造に局在したエヴァネッセント場
を散乱させて伝搬光に変換し、それを外部光学系によっ
て検出するタイプのSNOMは、高分解能化・SN比の
向上が期待できる。
[0007] The SNOM of the type in which an evanescent field localized in the sample structure is scattered by the tip of the probe (scattering probe) having no minute aperture and converted into propagating light and detected by an external optical system has a high resolution. And the improvement of the SN ratio can be expected.

【0008】近年、散乱プローブとしてレーザトラップ
した微小な粒子を用いたSNOM(T.Sugiura
et.al.Opt.Lett.V01.22,166
3(1997))が注目されている。
In recent years, SNOM (T. Sugiura) using fine particles trapped by laser as a scattering probe has been proposed.
et. al. Opt. Lett. V01.22,166
3 (1997)).

【0009】図1は、この散乱プローブとしてレーザト
ラップした微小な粒子を用いたSNOMの原理図を示
す。
FIG. 1 shows a principle diagram of SNOM using minute particles laser-trapped as the scattering probe.

【0010】この装置では、散乱プローブである微小な
粒子1が対物レンズ3の焦点位置において、レーザトラ
ップにより3次元的に捕捉(トラップ)されながら試料
2の表面上を相対的に走査される。試料2はカバーガラ
ス5に固定されている。
In this apparatus, fine particles 1 serving as a scattering probe are relatively scanned on the surface of a sample 2 while being three-dimensionally captured (trapped) by a laser trap at a focal position of an objective lens 3. The sample 2 is fixed to a cover glass 5.

【0011】試料2は、ピエゾXYスキャナ4により走
査される。
The sample 2 is scanned by a piezo XY scanner 4.

【0012】この状態で、微小な粒子1は、トラップ用
レーザ6とは別の観察のための照明用レ−ザ7によって
照明され、この光に由来する粒子1からの散乱光(粒子
1によって発生する光近接場相互作用による光信号)
が、対物レンズ3を介し、コリメータレンズ8で集光さ
れフォトマルチプライヤ10で検出されることで、試料
2の光学特性がSNOM像として画像化される。
In this state, the fine particles 1 are illuminated by an illuminating laser 7 for observation different from the trapping laser 6, and the scattered light (particles 1) derived from the light derives from the light. Optical signal due to generated optical near-field interaction)
Is collected by the collimator lens 8 via the objective lens 3 and detected by the photomultiplier 10, whereby the optical characteristics of the sample 2 are imaged as a SNOM image.

【0013】微小な粒子1からの散乱光を検出するの
で、通常の針状の探針(先端までの支持部(コーン部)
を持つ探針)を用いたSNOMと比べて、探針の先端部
分以外からの散乱光の影響が無い。
Since the scattered light from the minute particles 1 is detected, a normal needle-like probe (a support portion (cone portion) up to the tip)
In comparison with the SNOM using a probe having a probe, there is no influence of scattered light from portions other than the tip of the probe.

【0014】つまり、レーザトラップした粒子は理想的
な散乱プローブなのである。
That is, the particles trapped by the laser are ideal scattering probes.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状の
レーザトラップした粒子によるSNOM装置では、試料
表面の凹凸像(AFM像)が得られない。
However, with the current SNOM device using laser trapped particles, an uneven image (AFM image) of the sample surface cannot be obtained.

【0016】SNOMのプローブとして、光ファイバや
AFMのマイクロカンチレバーを用いる場合には、プロ
ーブと試料間の距離やプローブの変位を検出する検出系
が備わっているが、図1に見られるようなレーザトラッ
プした粒子によるSNOM装置では、プローブ粒子の変
位検出系が無く、粒子は走査中に試料表面に押し付けら
れているのみである。
When an optical fiber or a micro cantilever of an AFM is used as a SNOM probe, a detection system for detecting the distance between the probe and the sample or the displacement of the probe is provided, but a laser as shown in FIG. In the SNOM device using the trapped particles, there is no probe particle displacement detection system, and the particles are only pressed against the sample surface during scanning.

【0017】観察によつて得られたSNOM像を解析す
る場合、光学的な信号の強弱が、試料表面の凹凸の情報
を反映しているか否かを考慮することが重要である。
When analyzing a SNOM image obtained by observation, it is important to consider whether or not the strength of an optical signal reflects information on the unevenness of the sample surface.

【0018】このためには、SNOM像と一緒にAFM
像も得られることが望ましい。
For this purpose, the AFM together with the SNOM image is used.
It is desirable that an image be obtained.

【0019】本発明は、以上のような点を鑑みたもので
あり、上述のような欠点を改善し、SNOM像と一緒に
AFM像も得られるように改良された走査型近接場光学
顕微鏡を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an improved scanning near-field optical microscope which improves the above-mentioned disadvantages and obtains an AFM image together with a SNOM image is provided. The purpose is to provide.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、(1) 被検体に光を照射する手
段と、前記被検体と一定の距離を保ち走査をする粒子状
プローブと、前記被検体からの近接場光の強度を検出す
る手段とを有する走査型光学顕微鏡であり、前記粒子状
プローブからの近接場光を検出することにより、前記粒
子状プローブの位置を検出するプローブ位置検出手段を
設けたことを特徴とする走査型近接場光学顕微鏡が提供
される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, (1) means for irradiating an object with light, and a particulate probe for scanning while maintaining a constant distance from the object. A scanning optical microscope having means for detecting the intensity of near-field light from the subject, and detecting the position of the particulate probe by detecting near-field light from the particulate probe. A scanning near-field optical microscope provided with a probe position detecting means is provided.

【0021】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(2) 前記プローブ位置検出手段は、前記
粒子状プローブをトラップするレーザ光または粒子状プ
ローブ照明光を前記粒子状プローブに照射し、前記粒子
状プローブにより散乱された光を検出することにより、
前記粒子状プローブの位置を検出することを特徴とする
(1)に記載の走査型近接場光学顕微鏡が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above problems, (2) the probe position detecting means irradiates the particulate probe with laser light or particulate probe illumination light for trapping the particulate probe. Then, by detecting the light scattered by the particulate probe,
The scanning near-field optical microscope according to (1), wherein the position of the particulate probe is detected.

【0022】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、(3) 前記プローブ位置検出手段は、三角
プリズムを用いた臨界角法により前記粒子状プローブの
位置を検出することを特徴とする(1)または(2)に
記載の走査型近接場光学顕微鏡が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above problems, (3) the probe position detecting means detects the position of the particulate probe by a critical angle method using a triangular prism. A scanning near-field optical microscope according to (1) or (2) is provided.

【0023】すなわち、本発明は、トラップ用レーザに
よってレーザトラップされたプローブ粒子に照明用レー
ザを入射させ、この光に由来するプローブ粒子からの散
乱光情報によって試料を観察するSNOM装置におい
て、プローブ粒子からの散乱光を、トラップ用レーザ及
び照明用レーザを集光させている対物レンズの焦点位置
近傍の点光源と考え、この点光源による対物レンズから
の射出光を用いることで点光源の位置を測定できる変位
検出系を具備することを特徴とする。
That is, the present invention relates to an SNOM apparatus for irradiating an illumination laser to probe particles laser-trapped by a trapping laser and observing a sample based on scattered light information from the probe particles derived from the light. The scattered light from the light source is considered as a point light source near the focal point of the objective lens that focuses the trapping laser and the illumination laser. It is characterized by having a displacement detection system capable of measurement.

【0024】つまり、SNOM像を得るために、検出さ
れるプローブ粒子からの散乱光そのものを、プローブ粒
子の変位を検出することにも利用するのである。
That is, in order to obtain an SNOM image, the scattered light itself from the probe particles to be detected is also used for detecting the displacement of the probe particles.

【0025】本発明では、例えば、トラップ用レーザ及
ぴ照明用レーザを集光させている対物レンズを利用し
て、プローブ粒子が焦点位置にあるときと、焦点位置か
ら対物レンズ方向に近づいたときと、焦点位置から離れ
る方向に変位したときに、それぞれ対物レンズの射出光
が平行光束、発散光、集束光と変化することを検出する
ための三角プリズムを用いる。
According to the present invention, for example, when the probe particle is at the focal position and when the probe particle approaches the objective lens from the focal position by using the objective lens that focuses the trapping laser and the illumination laser. And a triangular prism for detecting that the light emitted from the objective lens changes to a parallel light beam, a divergent light beam, and a convergent light beam when the light beam is displaced away from the focal position.

【0026】以上の手段を利用すれば、レーザトラップ
した粒子によるSNOMにおいて、SNOM観察中にプ
ローブ粒子の変位を検出することができるので、この信
号を元に試料表面の凹凸情報であるAFM像を得ること
が可能となる。
By using the above means, in the SNOM using the particles trapped by the laser, it is possible to detect the displacement of the probe particles during the SNOM observation. It is possible to obtain.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】図2、図3、図4、図5は、本発明の実施
の形態におけるSNOM装置の主要概念図である。
FIGS. 2, 3, 4, and 5 are main conceptual diagrams of the SNOM device according to the embodiment of the present invention.

【0029】本発明の実施の形態では、図1に示す従来
のレーザトラップした微小な粒子を用いたSNOMに対
して、図2に示すように、三角プリズム22と、フォト
ディテクタ(A)23と、フォトディテクタ(B)24
と、光分岐ミラ−21を加えた構成をとっている。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a triangular prism 22, a photodetector (A) 23, and a conventional SNOM using fine particles trapped by a laser shown in FIG. Photodetector (B) 24
And a light branching mirror-21.

【0030】また、試料2を走査させるスキャナは、走
査時にZ方向にも駆動できるピエゾXYZスキャナ25
としている。
The scanner for scanning the sample 2 is a piezo XYZ scanner 25 which can be driven in the Z direction during scanning.
And

【0031】観察中、対物レンズ3の焦点位置近傍にト
ラップされている粒子1からの散乱光の一部はフォトマ
ルチプライヤ10で検出されてSNOM用の信号として
用いられ、残りは三角プリズム22に入射するようにな
っている。
During the observation, part of the scattered light from the particles 1 trapped near the focal position of the objective lens 3 is detected by the photomultiplier 10 and used as a signal for SNOM, and the rest is transmitted to the triangular prism 22. It is designed to be incident.

【0032】図3以降には、本発明の実施の形態の説明
に必要な部分だけを抜き出して図示しているものであ
る。
FIG. 3 et seq. Show only those parts necessary for the description of the embodiment of the present invention.

【0033】今、図3に示すように、粒子1が対物レン
ズ3の焦点位置にある場合、散乱光は対物レンズ3を通
過後に平行光束となり、図3に概念的に表された上下の
光束は三角プリズム22に平行に入射する。
Now, as shown in FIG. 3, when the particle 1 is at the focal position of the objective lens 3, the scattered light becomes a parallel light beam after passing through the objective lens 3, and the upper and lower light beams conceptually shown in FIG. Are incident on the triangular prism 22 in parallel.

【0034】この際、上下の光束は、三角プリズム22
の斜面に対して臨界角で入射するように設定しておく。
At this time, the upper and lower light beams are transmitted to the triangular prism 22.
Is set so as to be incident at a critical angle on the slope of.

【0035】この結果、上下の光束は全反射して、それ
ぞれフォトディテクタ(A)23と、フォトディテクタ
(B)24に入射して等しい強度として検出される。
As a result, the upper and lower light beams are totally reflected, enter the photodetector (A) 23 and the photodetector (B) 24, and are detected as having the same intensity.

【0036】これらの出力の差分を、図示していない信
号処理系によって演算すると、その出力はゼロであり、
これは粒子1が対物レンズ3の焦点位置にあることを表
している。
When the difference between these outputs is calculated by a signal processing system (not shown), the output is zero.
This indicates that the particle 1 is at the focal position of the objective lens 3.

【0037】次に、図4に示すように、試料2を走査し
た結果、粒子1が焦点位置から対物レンズ3方向に近づ
いた状態を考える。
Next, as shown in FIG. 4, consider a state in which the particle 1 approaches the objective lens 3 from the focal position as a result of scanning the sample 2.

【0038】このとき、対物レンズ3からの射出光は発
散し、三角プリズム2に入射する上下の光束を見ると、
上側の光束は臨界角以上で入射するので全反射し、一方
下側の光束は臨界角より小さい角度で入射するので一部
は透過する。
At this time, the light emitted from the objective lens 3 diverges, and when looking at the upper and lower light beams incident on the triangular prism 2,
The upper beam is incident at a critical angle or more and is totally reflected, while the lower beam is incident at an angle smaller than the critical angle and is partially transmitted.

【0039】この結果、フォトディテクタ(A)23
と、フォトディテクタ(B)24の出力差はマイナスに
なり、これは粒子1が焦点位置から対物レンズ3方向に
近づいた状態を表している。
As a result, the photodetector (A) 23
And the output difference of the photodetector (B) 24 becomes negative, which indicates a state in which the particle 1 approaches the objective lens 3 from the focal position.

【0040】また、図5に示すように、粒子1が焦点位
置から離れる方向に変位した状態では、対物レンズ3か
らの射出光は集束し、三角プリズム2に入射する上下の
光束は、図4とは逆の条件になる。
As shown in FIG. 5, when the particle 1 is displaced away from the focal position, the light emitted from the objective lens 3 is converged, and the upper and lower light beams incident on the triangular prism 2 are shown in FIG. This is the opposite condition.

【0041】この結果、フォトディテ{タ(A)23
と、フォトディテクタ(B)24の出力差はプラスにな
り、これが粒子1が焦点位置から離れる方向に変位した
状態を表している。
As a result, the photo detector (A) 23
And the output difference of the photodetector (B) 24 becomes positive, which indicates a state in which the particles 1 are displaced away from the focal position.

【0042】以上、説明したように、図示していない信
号処理系によってフォトディテクタ(A)23と、フォ
トディテクタ(B)24の出力差を演算することによっ
て、SNOM観察中に同時に粒子1の変位を測定するこ
とができる。
As described above, by calculating the output difference between the photodetector (A) 23 and the photodetector (B) 24 by a signal processing system (not shown), the displacement of the particle 1 can be measured simultaneously during SNOM observation. can do.

【0043】通常、フォトディテクタ(A)23と、フ
ォトディテクタ(B)24の出力差は、フォトディテク
タ(A)23と、フォトディテクタ(B)24の出力の
和で割ることによって規格化しておくことが望ましい。
Normally, it is desirable to standardize the output difference between the photodetector (A) 23 and the photodetector (B) 24 by dividing by the sum of the outputs of the photodetector (A) 23 and the photodetector (B) 24.

【0044】また、試料2の表面の凹凸が大きくて走査
中に粒子1が対物レンズ3の焦点の深さを超えるような
場合には、粒子1の変位信号がゼロ、あるいは変位信号
がある量で一定になるように、図示していない制御回路
によって、ピエゾXYZスキャナ25のZ方向に電圧を
印加して変位分の調整ができる構成を取っている。
When the surface of the sample 2 has large irregularities and the particles 1 exceed the depth of focus of the objective lens 3 during scanning, the displacement signal of the particles 1 is zero, or the displacement signal is a certain amount. The voltage is applied in the Z direction of the piezo XYZ scanner 25 by a control circuit (not shown) so that the displacement can be adjusted.

【0045】なお,説明に用いた図では、試料2が透明
であり、上から対物レンズ3、カバーガラス5、試料
2、粒子1という構成を取っているが、上述した粒子1
の変位検出は、試料2が不透明な場合にも適用可能であ
る。
In the drawings used for the description, the sample 2 is transparent, and the objective lens 3, the cover glass 5, the sample 2, and the particle 1 are arranged from above.
Is applicable even when the sample 2 is opaque.

【0046】この場合は、上から対物レンズ3、粒子
1、試料2という構成を取る。
In this case, the objective lens 3, the particles 1, and the sample 2 are taken from above.

【0047】以上、説明したような構成要素を持つレー
ザトラップした粒子によるSNOM装置は、上述した粒
子の変位信号をマッピングすることでSNOM像と同一
部位のAFM像を同時に得られるという効果を持つ。
As described above, the SNOM apparatus using the laser trapped particles having the components as described above has an effect that an AFM image of the same part as the SNOM image can be obtained at the same time by mapping the displacement signal of the particles.

【0048】また、試料の表面の凹凸が大きい場合に
は、粒子の変位信号がゼロ、あるいは一定になるよう
に、制御回路によって、ピエゾXYZスキャナ25に印
加された電圧とピエゾXYZスキャナ25の感度から変
位を算出しAFM像を得ることができる。
When the irregularities on the surface of the sample are large, the voltage applied to the piezo XYZ scanner 25 and the sensitivity of the piezo XYZ scanner 25 are controlled by the control circuit so that the displacement signal of the particles becomes zero or constant. And an AFM image can be obtained by calculating the displacement.

【0049】そして、上述したような実施の形態で示し
た本明細書には、特許請求の範囲に示した請求項1乃至
3以外にも、以下に付記1乃至付記2として示すような
発明が含まれている。
In the present specification described in the above-described embodiment, in addition to claims 1 to 3 described in the claims, the inventions shown as supplementary notes 1 and 2 below will be described. include.

【0050】(付記1) 前記プローブ位置検出手段
は、前記粒子状プローブからの散乱光を屈折させる三角
ブリズムと、前記三角プリズムによって屈折された散乱
光を検出する複数の光検出器とを有し、前記複数の光検
出器からの信号の差分を検出することにより、前記粒子
状プローブの位置を検出することを特徴とする請求項1
に記載の近接場光学顕微鏡。
(Supplementary Note 1) The probe position detecting means has a triangular brhythm for refracting scattered light from the particulate probe and a plurality of photodetectors for detecting scattered light refracted by the triangular prism. Detecting the position of the particulate probe by detecting a difference between signals from the plurality of photodetectors.
The near-field optical microscope according to 1.

【0051】(付記2) 前記プローブ位置検出手段か
らの信号に基づき、被検体の同一部位に対して近接場光
による観察と被検体の表面形状の検出を同時に行うこと
を特徴とする請求項1乃至3及び付記1のいずれかに記
載の近接場光学顕微鏡。
(Supplementary note 2) The observation of the same part of the subject by near-field light and the detection of the surface shape of the subject are simultaneously performed based on a signal from the probe position detecting means. 3. The near-field optical microscope according to any one of Items 1 to 3 and Appendix 1.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
SNOM像と一緒にAFM像も得られるように改良され
た走査型近接場光学顕微鏡を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A scanning near-field optical microscope improved so that an AFM image can be obtained together with an SNOM image can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明に従う構成と比較して示す比較
例としての従来のSNOMの原理を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing the principle of a conventional SNOM as a comparative example shown in comparison with a configuration according to the present invention.

【図2】図2は、本発明の実施形態の主要構成図であるFIG. 2 is a main configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】図3は、本発明の実施形態での使用態様の例の
説明のための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a use mode in the embodiment of the present invention.

【図4】図4は、本発明の実施形態での使用態様の例の
説明のための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a use mode in the embodiment of the present invention.

【図5】図5は、本発明の実施形態での使用態様の例の
説明のための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a use mode in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…粒子、 2…試料、 3…対物レンズ、 4…ビエゾXYスキャナ、 5…カバーガラス、 6…トラップ用レーザ、 7…照明用レーザ、 8…コリメータレンズ、 9…ピンホール、 10…フォトマルチプライヤ、 11…光分岐ミラー、 12…光分岐ミラー、 13…光学フィルター、 21…光分岐ミラー、 22…三角プリズム、 23…フォトディテクタ(A)、 24…フォトディテクタ(B)、 25…ピエゾXYZスキャナ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... particle, 2 ... sample, 3 ... objective lens, 4 ... piezo XY scanner, 5 ... cover glass, 6 ... trapping laser, 7 ... illumination laser, 8 ... collimator lens, 9 ... pinhole, 10 ... photomulti Pliers, 11: Optical splitting mirror, 12: Optical splitting mirror, 13: Optical filter, 21: Optical splitting mirror, 22: Triangular prism, 23: Photodetector (A), 24: Photodetector (B), 25: Piezo XYZ scanner.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体に光を照射する手段と、 前記被検体と一定の距離を保ち走査をする粒子状プロー
ブと、 前記被検体からの近接場光の強度を検出する手段とを有
する走査型光学顕微鏡であり、 前記粒子状プローブからの近接場光を検出することによ
り、前記粒子状プローブの位置を検出するプローブ位置
検出手段を設けたことを特徴とする走査型近接場光学顕
微鏡。
1. A scanning device comprising: means for irradiating an object with light; a particulate probe for scanning while maintaining a predetermined distance from the object; and means for detecting the intensity of near-field light from the object. A scanning near-field optical microscope, comprising: a probe-type optical microscope; and a probe position detecting means for detecting a position of the particulate probe by detecting near-field light from the particulate probe.
【請求項2】 前記プローブ位置検出手段は、 前記粒子状プローブをトラップするレーザ光または粒子
状プローブ照明光を前記粒子状プローブに照射し、前記
粒子状プローブにより散乱された光を検出することによ
り、前記粒子状プローブの位置を検出することを特徴と
する請求項1に記載の走査型近接場光学顕微鏡。
2. The probe position detecting means irradiates the particulate probe with laser light or particulate probe illumination light that traps the particulate probe, and detects light scattered by the particulate probe. The scanning near-field optical microscope according to claim 1, wherein the position of the particulate probe is detected.
【請求項3】 前記プローブ位置検出手段は、 三角プリズムを用いた臨界角法により前記粒子状プロー
ブの位置を検出することを特徴とする請求項1または2
に記載の走査型近接場光学顕微鏡。
3. The method according to claim 1, wherein the probe position detecting means detects the position of the particulate probe by a critical angle method using a triangular prism.
2. A scanning near-field optical microscope according to item 1.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006098386A (en) * 2004-08-31 2006-04-13 National Univ Corp Shizuoka Univ Method of sensing scattered light, polarization modulator, and scanning probe microscope
JP2008015280A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Toyama Univ Device and method for acquiring surface information
EP2631631A1 (en) * 2010-11-25 2013-08-28 Olympus Corporation Photometric analysis device and photometric analysis method using wavelength characteristic of light emitted from single illuminant particle
US8785886B2 (en) 2010-09-10 2014-07-22 Olympus Corporation Optical analysis method using the light intensity of a single light-emitting particle
US8958066B2 (en) 2010-09-10 2015-02-17 Olympus Corporation Optical analysis method using measurement of light of two or more wavelength bands
WO2018047547A1 (en) * 2016-09-12 2018-03-15 サイエンスエッジ株式会社 Measurement device, microscope, and measurement method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006098386A (en) * 2004-08-31 2006-04-13 National Univ Corp Shizuoka Univ Method of sensing scattered light, polarization modulator, and scanning probe microscope
JP4560627B2 (en) * 2004-08-31 2010-10-13 国立大学法人静岡大学 Scattered light detection method and scanning probe microscope
JP2008015280A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Toyama Univ Device and method for acquiring surface information
US8785886B2 (en) 2010-09-10 2014-07-22 Olympus Corporation Optical analysis method using the light intensity of a single light-emitting particle
US8958066B2 (en) 2010-09-10 2015-02-17 Olympus Corporation Optical analysis method using measurement of light of two or more wavelength bands
EP2631631A1 (en) * 2010-11-25 2013-08-28 Olympus Corporation Photometric analysis device and photometric analysis method using wavelength characteristic of light emitted from single illuminant particle
EP2631631A4 (en) * 2010-11-25 2014-01-22 Olympus Corp Photometric analysis device and photometric analysis method using wavelength characteristic of light emitted from single illuminant particle
US9103718B2 (en) 2010-11-25 2015-08-11 Olympus Corporation Optical analysis device and optical analysis method using a wavelength characteristic of light of a single light-emitting particle
WO2018047547A1 (en) * 2016-09-12 2018-03-15 サイエンスエッジ株式会社 Measurement device, microscope, and measurement method
JPWO2018047547A1 (en) * 2016-09-12 2018-09-06 サイエンスエッジ株式会社 Measuring apparatus, microscope, and measuring method

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