研究目的
展示一种有效且无损的方法,利用原子力显微镜(AFM)操控微晶光学波导,通过重塑、调整尺寸及重新定位单晶微波导,实现对光输出位置的精确空间控制。
研究成果
该研究成功展示了一种利用原子力显微镜(AFM)非破坏性操控微晶光学波导的方法,实现了对其形状和位置的精准控制。该方法克服了"粗手指"难题,为将有机晶体波导集成到微型光子器件中开辟了新途径。
研究不足
该方法仅适用于可承受操作而不受损的机械顺应性有机晶体。可操作的晶体尺寸受原子力显微镜(AFM)设备性能的限制。
1:实验设计与方法选择:
采用原子力显微镜(AFM)操控N-亚苄基苯胺微晶体,通过AFM悬臂梁探针对晶体进行弯曲、切割、切片及拾取操作。
2:样品选择与数据来源:
选取三种具有机械顺应性与光学波导特性的针状N-亚苄基苯胺微晶体(C1-C3)。
3:实验设备与材料清单:
AFM悬臂梁探针、共聚焦显微镜、光学显微镜、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、405纳米激发激光器。
4:实验流程与操作步骤:
将晶体弯曲至任意角度,切割为更薄片层或更短片段,并在固体表面移动位移,操控前后测试其波导性能。
5:数据分析方法:
通过测量荧光强度与光谱输出评估光学损耗系数及光传输质量。
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AFM cantilever tip
Used to bend, cut, slice, and lift microcrystals
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confocal microscope
Used for imaging the sample during manipulation
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optical microscope
Used for imaging the sample during manipulation
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field-emission scanning electron microscopy (FESEM)
Used for inspecting the bent crystals
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405 nm laser
Used for exciting the crystals to test their waveguiding properties
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