一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及制備光纖探針的技術(shù)，尤其涉及一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]掃描近場光學(xué)顯微鏡(SNOM或勵310作為一種重要的光學(xué)儀器在物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、地質(zhì)和信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，其作為掃描探針顯微家族中新成員主要用于觀察和研究納米和介觀尺度上物體的外觀形貌和光學(xué)性質(zhì)，其中利用SNOM對納米尺度下低維介觀體系進(jìn)行光譜研究是SNOM的重要應(yīng)用之一，如何有效地提高被測樣品表面的近場光學(xué)信息的收集效率是改進(jìn)SNOM的重要問題。因此，如何完善SNOM的核心部件，即納米光纖探針的制備工藝，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)大量制備出尖端直徑較小、形狀確定、光收集效率高的納米探針成為影響SNOM廣泛應(yīng)用的一個重要因素。
[0003]目前國際上最為常用的是錐形光纖微探針，常規(guī)制作探針的方法有熔拉法，腐蝕法，管腐蝕法，拉伸一腐蝕法。為獲得高效率，高分辨率的光纖探針，人們分別都對這些方法進(jìn)行改進(jìn)，先后研制出雙錐形過渡區(qū)探針，拋物線探針和雙曲線探針，又利用不同原理的動態(tài)腐蝕法，制備出多種形貌的光纖探針。這些用于制備光纖探針的方法比較繁瑣，重復(fù)性較低，不適合于大量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置，能將光纖在不同溫度下進(jìn)行腐蝕，以得到重復(fù)性高，形貌可控，表面光滑的光纖探針。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置，包括直角支架、光纖、塑料筒，還包括恒溫水浴池、旋轉(zhuǎn)載物臺、五維調(diào)節(jié)架和進(jìn)液管，所述的直角支架包括豎直設(shè)置的支桿和垂直設(shè)置于支桿上的橫梁，所述橫梁上固定設(shè)置塑料筒，所述塑料筒頂部設(shè)置固定擋板，所述固定擋板上方設(shè)置有五維調(diào)節(jié)架，所述五維調(diào)節(jié)架夾持光纖設(shè)置，所述光纖和進(jìn)液管穿透固定擋板置入塑料筒內(nèi)部；所述的塑料筒內(nèi)由下至上依次放置有溴代奈浸液、氫氟酸液體以及封閉液，所述光纖垂直插入封閉液與氫氟酸液體的交界面以下，且不進(jìn)入溴代奈浸液內(nèi)，進(jìn)液管插入溴代奈浸液內(nèi)，進(jìn)液口被溴代奈浸液封閉；所述恒溫水浴池分為第一恒溫水浴池和第二恒溫水浴池，所述第一恒溫水浴池和第二恒溫水浴池分別設(shè)置于旋轉(zhuǎn)載物臺上，所述塑料筒設(shè)置于第一恒溫水浴池或第二恒溫水浴池內(nèi)部。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述氫氟酸液體可以為氫氟酸與氟化銨的混合液體。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述的光纖為去除塑料包層的光纖。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的封閉液為異辛烷、二甲苯、間二甲苯或色拉油。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1.通過控制光纖在不同溫度的腐蝕液中不同的腐蝕時間，且反應(yīng)過程中通過進(jìn)液管微量注入溴代奈浸液，讓腐蝕液和封閉液的交界面勻速緩慢上升，光纖垂直于交界面向下運(yùn)動，從制備大錐角的光纖探針；
[0011]2.裝置布局合理，操作方便，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低廉，制備得到的光纖探針錐角大，錐尖大小適宜，表面光滑，光傳輸損耗小，制備可重復(fù)性高。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖中:1 一直角支架；1.1 一支桿；1.2—橫梁，2 —五維調(diào)節(jié)架，3—光纖，4 一塑料筒，5—固定擋板，6—進(jìn)液管，7—封閉液，8—?dú)浞嵋后w或氫氟酸與氟化銨的混合液體，9一溴代奈浸液，10—恒溫水浴池；10.1—第一恒溫水浴池；10.2—第二恒溫水浴池，11—旋轉(zhuǎn)載物臺。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型包括直角支架1、光纖3、塑料筒4，還包括恒溫水浴池10、旋轉(zhuǎn)載物臺11、五維調(diào)節(jié)架2和進(jìn)液管6，所述的直角支架I包括豎直設(shè)置的支桿1.1和垂直設(shè)置于支桿1.1上的橫梁1.2，所述橫梁1.2上固定設(shè)置塑料筒4，所述塑料筒4頂部設(shè)置固定擋板5，所述固定擋板5上方設(shè)置有五維調(diào)節(jié)架2，所述五維調(diào)節(jié)架2夾持光纖3設(shè)置，所述光纖3和進(jìn)液管6穿透固定擋板5置入塑料筒4內(nèi)部；所述的塑料筒4內(nèi)由下至上依次放置有溴代奈浸液9、氫氟酸液體8以及封閉液7,所述光纖3垂直插入封閉液7與氫氟酸液體8的交界面以下，且不進(jìn)入溴代奈浸液9內(nèi)，進(jìn)液管6插入溴代奈浸液9內(nèi)，進(jìn)液口被溴代奈浸液9封閉；所述恒溫水浴池10分為第一恒溫水浴池10.1和第二恒溫水浴池10.2，所述第一恒溫水浴池10.1和第二恒溫水浴池10.2分別設(shè)置于旋轉(zhuǎn)載物臺11上，所述塑料筒4設(shè)置于第一恒溫水浴池10.1或第二恒溫水浴池10.2內(nèi)部。設(shè)置第一恒溫水浴池10.1和第二恒溫水浴池10.2是可以提供不同溫度的水浴，讓塑料筒4浸入不同的恒溫水浴池10，從而形成不同溫度氫氟酸液體8，氫氟酸液體8即為腐蝕液，通過控制光纖3在不同溫度的腐蝕液中不同的腐蝕時間，且反應(yīng)過程中通過進(jìn)液管6微量注入溴代奈浸液9，讓腐蝕液和封閉液7的交界面勻速緩慢上升，光纖3垂直于交界面向下運(yùn)動，從而可以得到錐角大，錐尖大小適宜，表面光滑的光纖探針。
[0016]上述氫氟酸液體可以為氫氟酸與氟化銨的混合液體。
[0017]所述的光纖3為去除塑料包層的光纖。
[0018]所述的封閉液7為異辛烷、二甲苯、間二甲苯或色拉油。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理和操作步驟為:
[0020]1.光纖3的預(yù)處理:先將光纖3在三氯乙烯中浸泡25min，軟化光纖表面的有機(jī)聚合物外套，再用鑷子小心地將其剝?nèi)?，將其切成每?cm到5cm左右，并依次用氯仿、酒精、去離子水清洗干凈；
[0021]2.調(diào)整好直角支架I的支桿1.1和橫梁1.2的位置，將第一恒溫水浴池10.1和第二恒溫水浴池10.2的溫度分別設(shè)定為25°C和45°C，將塑料筒4先放在25°C的第一恒溫水浴池10.1里預(yù)熱，等溫度一致后，通過調(diào)節(jié)五維調(diào)節(jié)架2，且通過固定擋板5固定光纖3和進(jìn)液管6的位置，將光纖3垂直浸入氫氟酸液體8內(nèi)，此時通過進(jìn)液管6微量注入溴代奈浸液9，使氫氟酸液體8與封閉液7的交界面勻速平緩的上升，上升速度控制為lum/min，靜待腐蝕反應(yīng)40min后，停止進(jìn)液，通過五維調(diào)節(jié)架2把光纖3的針尖提升到封閉液7中；
[0022]3.此后通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)載物臺11，將塑料筒4浸入45°C的第二恒溫水浴池10.2中，等溫度一致后，調(diào)節(jié)五維調(diào)節(jié)架2，將光纖3垂直浸入氫氟酸液體8內(nèi)，此時通過進(jìn)液管6微量注入溴代奈浸液9，使氫氟酸液體8與封閉液7的交界面勻速平緩的上升，上升速度控制為lum/min,靜待腐蝕反應(yīng)25min后,浸入腐蝕液的光纖3就形成了錐形針尖；
[0023]4.將制備好的光纖3依次用肥皂水，無水乙醇和去離子水洗凈，拿出晾干即可。
[0024]本實(shí)用新型所公布的是較佳的實(shí)施例，但并不局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，極易根據(jù)上述實(shí)施例進(jìn)行替換或變形，不能以此來限定本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型范圍所作的等效變化，仍屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置，包括直角支架(I)、光纖(3)、塑料筒(4 )，其特征在于:還包括恒溫水浴池(10 )、旋轉(zhuǎn)載物臺(11)、五維調(diào)節(jié)架(2 )和進(jìn)液管(6), 所述的直角支架(I)包括豎直設(shè)置的支桿(1.0和垂直設(shè)置于支桿(1.1)上的橫梁(1.2)，所述橫梁(1.2)上固定設(shè)置塑料筒(4)，所述塑料筒(4)頂部設(shè)置固定擋板(5)，所述固定擋板(5)上方設(shè)置有五維調(diào)節(jié)架(2)，所述五維調(diào)節(jié)架(2)夾持光纖(3)設(shè)置，所述光纖(3)和進(jìn)液管(6)穿透固定擋板(5)置入塑料筒(4)內(nèi)部； 所述的塑料筒(4)內(nèi)由下至上依次放置有溴代奈浸液(9)、氫氟酸液體(8)以及封閉液(7)，所述光纖(3)垂直插入封閉液(7)與氫氟酸液體(8)的交界面以下，且不進(jìn)入溴代奈浸液(9)內(nèi)，進(jìn)液管(6)插入溴代奈浸液(9)內(nèi)，進(jìn)液口被溴代奈浸液(9)封閉； 所述恒溫水浴池(10)分為第一恒溫水浴池(10.1)和第二恒溫水浴池(10.2)，所述第一恒溫水浴池(10.1)和第二恒溫水浴池(10.2)分別設(shè)置于旋轉(zhuǎn)載物臺(11)上，所述塑料筒(4)設(shè)置于第一恒溫水浴池(10.1)或第二恒溫水浴池(10.2)內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置，其特征在于:所述的光纖(3)為去除塑料包層的光纖。
3.如權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置，其特征在于:所述的封閉液(7)為異辛烷、二甲苯、間二甲苯或色拉油。
【專利摘要】一種動態(tài)變溫腐蝕法制備大錐角光纖探針的裝置，包括直角支架、光纖、塑料筒，還包括恒溫水浴池、旋轉(zhuǎn)載物臺、五維調(diào)節(jié)架和進(jìn)液管，所述的直角支架包括豎直設(shè)置的支桿和垂直設(shè)置于支桿上的橫梁，所述橫梁上固定設(shè)置塑料筒，所述塑料筒頂部設(shè)置固定擋板，所述固定擋板上方設(shè)置有五維調(diào)節(jié)架，所述五維調(diào)節(jié)架夾持光纖設(shè)置，所述光纖和進(jìn)液管穿透固定擋板置入塑料筒內(nèi)部，本實(shí)用新型通過控制光纖在不同溫度的腐蝕液中不同的腐蝕時間，可以制備大錐角的光纖探針，且裝置布局合理，操作方便，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低廉，制備得到的光纖探針錐角大，錐尖大小適宜，表面光滑，光傳輸損耗小，制備可重復(fù)性高。
【IPC分類】G01Q60-22
【公開號】CN204302310
【申請?zhí)枴緾N201420789626
【發(fā)明人】陳存華, 屈小鵬, 徐智謀
【申請人】華中師范大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月15日