Skip to main content
SpringerLink
Log in

Near-Field Optical Fiber Probes and the Applications I

  • Reference work entry
  • First Online:
Handbook of Nano-Optics and Nanophotonics

Abstract

A double-tapered type of fiber probe with a typical aperture diameter of 100 nm and the GeO2-doped silica core has been widely used for near-field optical microscopy in infrared and visible wavelength regions. However, it is difficult to employ such commercial probes for near-ultraviolet applications because the GeO2-doped silica fiber probe has the strong guiding loss based on the Rayleigh scattering. Furthermore, the GeO2-doped core, under the excitation of a visible light, generates photoluminescence and scattered lights which seriously decreases the ratio of near-field signal to background noise in some near-field applications such as fluorescence imaging and Raman scattering spectroscopy. This chapter describes various types of probe, fabrication methods, and imaging applications.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution
Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 699.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 849.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

References

  1. H. Aoki, Y. Sakurai, S. Ito, T. Nakagawa, J. Phys. Chem. B 103, 10553 (1999)

    Article  Google Scholar 

  2. M. Arai, S. Koshihara, M. Ueda, M. Yoshimoto, T. Saiki, S. Mononobe, M. Ohtsu, T. Miyazawa, M. Kira, J. Lumin. 87–89, 951 (2000)

    Article  Google Scholar 

  3. E. Betzig, Principles and application of near-field scanning optical microscopy (NSOM), in Near Field Optics. NATO ASI Series E, vol. 242 (Kluwer, Dordrecht, 1993), p. 7

    Google Scholar 

  4. E. Betzig, J.K. Trautman, Science 257, 189 (1992)

    Article  ADS  Google Scholar 

  5. E. Betzig, M. Isaacson, A. Lewis, Appl. Phys. Lett. 51, 2088 (1987)

    Article  ADS  Google Scholar 

  6. E. Betzig, J.K. Trautman, T.D. Harris, J.S. Weiner, R.L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991)

    Article  ADS  Google Scholar 

  7. E. Betzig, P.L. Finn, J. S. Weiner, Appl. Phys. Lett. 60, 2484 (1992)

    Article  ADS  Google Scholar 

  8. D. Courjon, K. Sarayeddine, M. Spajer, Opt. Commun. 71 23 (1989)

    Article  ADS  Google Scholar 

  9. M. Garcia-Parajo, T. Tate, Y. Chen, Ultramicroscopy 61, 155 (1995)

    Article  Google Scholar 

  10. T. Hartmann, R. Gatz, W. Wiegräbe, A. Kramer, A. Hillebrand, K. Lieberman, W. Baumeister, R. Guckenberger, A scanning near-field optical microscope (SNOM) for biological applications, in Near Field Optics. NATO ASI Series E, vol. 242 (Kluwer, Dordrecht, 1993), p. 35

    Google Scholar 

  11. P. Hoffmann, B. Dutoit, R.-P. Salathé, Ultramicroscopy 61, 165 (1995)

    Article  Google Scholar 

  12. N. Hosaka, T. Saiki, J. Microsc. 202(Part 2) 362 (2001)

    Google Scholar 

  13. T. Izawa, S. Sudo, Optical Fibers: Materials and Fabrication (KTK Scientific, Tokyo, 1987)

    Google Scholar 

  14. S. Jiang, H. Ohsawa, K. Yamada, T. Pangaribuan, M. Ohtsu, K. Imai, A. Ikai, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 2282 (1992)

    Article  ADS  Google Scholar 

  15. P. Lambelet, A. Sayah, M. Pfeffer, C. Philipona, F. Marquis-Weible, Appl. Opt. 37, 7289 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  16. S. Mononobe, Probe fabrication, in Near-Field Nano/Atom Optics and Technology (Springer, Berlin, 1998), p. 31

    Google Scholar 

  17. S. Mononobe, Jpn. J. Appl. Phys. 47, 4317 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  18. S. Mononobe, M. Ohtsu, J. Lightwave Technol. 14, 2231 (1996); Erratum J. Lightwave Technol. 15, 162 (1997)

    Google Scholar 

  19. S. Mononobe, M. Ohtsu, J. Lightwave Technol. 15, 1051 (1997)

    Article  ADS  Google Scholar 

  20. S. Mononobe, M. Ohtsu, IEEE Photonics Technol. Lett. 10, 99 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  21. S. Mononobe, M. Ohtsu, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 6258 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  22. S. Mononobe, R. Uma Maheswari, M. Ohtsu, Opt. Express 1, 229 (1997), http://epubs.osa.org/opticsexpress/

  23. S. Mononobe, M. Naya, T. Saiki, M. Ohtsu, Appl. Opt. 36, 1496 (1997)

    Article  ADS  Google Scholar 

  24. S. Mononobe, T. Saiki, T. Suzuki, S. Koshihara, M. Ohtsu, Opt. Commun. 146, 45 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  25. S. Mononobe, T. Saiki, T. Suzuki, S. Koshihara, M. Ohtsu, Opt. Commun. 126, 45 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  26. S. Mononobe, Y. Saito, M. Ohtsu, H. Honma, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2862 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  27. H. Muramatsu, N. Chiba, N. Yamamoto, K. Honma, T. Ataka, M. Shigeno, H. Monobe, M. Fujihira, Ultramicroscopy 71, 73 (1998)

    Article  Google Scholar 

  28. H. Nakamura, T. Sato, H. Kanbe, K. Sawada, T. Saiki, J. Microsc. 202, 50 (2001)

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  29. Y. Narita, T. Tadokoro, T. Ikeda, T. Saiki, S. Mononobe, M. Ohtsu, Appl. Spectrosc. 52, 1141 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  30. M. Naya, S. Mononobe, R. Uma Maheswari, T. Saiki, M. Ohtsu, Opt. Commun. 124, 9 (1996)

    Article  ADS  Google Scholar 

  31. M. Naya, R. Micheletto, S. Mononobe, R. Uma Maheswari, M. Ohtsu, Appl. Opt. 36, 1681 (1997)

    Article  ADS  Google Scholar 

  32. L. Novotony, D.W. Pohl, B. Hecht, Ultramicroscopy 61, 1 (1995)

    Article  Google Scholar 

  33. D.W. Pohl, W. Denk, M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984)

    Article  ADS  Google Scholar 

  34. V.V. Polonski, Y. Yamamoto, M. Kourogi, H. Fukuda, M. Ohtsu, J. Microsc. 194, 545 (1999)

    Article  Google Scholar 

  35. R.C. Reddick, R.J. Warmack, T L. Ferrel, Phys. Rev. B 39 767 (1989)

    Google Scholar 

  36. T. Saiki, Diagnosing semiconductor nano-materials and devices, in Near-Field Nano/Atom Optics and Technology (Springer, Berlin, 1998), p. 153

    Google Scholar 

  37. T. Saiki, Nano-optical imaging and spectroscopy of single quantum constituents, in Progress in Nano-Electro-Optics II, ed. by M. Ohtsu (Springer, Berlin, 2003), p. 111

    Google Scholar 

  38. T. Saiki, S. Mononobe, M. Ohtsu, N. Saito, J. Kusano, Appl. Phys. Lett. 67, 2191 (1995)

    Article  ADS  Google Scholar 

  39. T. Saiki, S. Mononobe, M. Ohtsu, N. Saito, J. Kusano, Appl. Phys. Lett. 68, 2612 (1996)

    Article  ADS  Google Scholar 

  40. N. Saito, M. Yamaga, F. Sato, I. Fujimoto, M. Inai, T. Yamamoto, T. Watanabe, Inst. Phys. Conf. Ser. 136, 601 (1993)

    Google Scholar 

  41. Y. Saito, S. Mononobe, M. Ohtsu, H. Honma, Jpn. J. Appl. Phys. 46, 6258 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  42. M. Sakai, S. Mononobe, K. Yusu, T. Tadokoro, T. Saiki, Jpn. J. Appl. Phys. 44, 6855 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  43. M. Sakai, S. Mononobe, S. Akiba, A. Matsuda, W. Hara, M. Yoshimoto, T. Saiki, Opt. Rev. 13, 266 (2006)

    Article  Google Scholar 

  44. M. Spajor, A. Jalocha, The reflection near field optical microscope: an alternative to STOM, in Near Field Optics. NATO ASI Series E, vol. 242 (Kluwer, Dordrecht, 1993), p. 87

    Google Scholar 

  45. K.M. Takahashi, J. Colloid Interface Sci. 134, 181 (1990)

    Article  Google Scholar 

  46. Y. Toda, M. Kourogi, M. Ohtsu, Y. Nagamune, Y. Arakawa, Appl. Phys. Lett. 69, 827 (1996)

    Article  ADS  Google Scholar 

  47. R. Toledo-Crow, P.C. Yang, Y. Chen, M. Vaez-Iravani, Appl. Phys. Lett. 60, 2957 (1992)

    Article  ADS  Google Scholar 

  48. P. Tomanek, Fiber tips for reflection scanning near-field optical microscopy, in Near Field Optics. NATO ASI Series E, vol. 242 (Kluwer, Dordrecht, 1993), p. 295

    Google Scholar 

  49. D.R. Turner, US Patent, 4,469,554 (1983)

    Google Scholar 

  50. R. Uma Maheswari, S. Mononobe, M. Ohtsu, J. Lightwave Technol. 13, 2308 (1995)

    Article  ADS  Google Scholar 

  51. R. Uma Maheswari, H. Tatsumi, Y. Katayama, M. Ohtsu, Opt. Commun. 120, 325 (1995)

    Article  ADS  Google Scholar 

  52. R. Uma Maheswari, S. Mononobe, K. Yoshida, M. Yoshimoto, M. Ohtsu, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 6713 (1999)

    Article  ADS  Google Scholar 

  53. G.A. Valaskovic, M. Holton, G.H. Morrison, Appl. Opt. 34, 1215 (1995)

    Article  ADS  Google Scholar 

  54. B.I. Yakobson, A. LaRosa, H.D. Hallen, M.A. Paesler, Ultramicroscopy 61, 179 (1995)

    Article  Google Scholar 

  55. K. Yoshida, M. Yoshimoto, K. Sasaki, T. Ohnishi, T. Ushiki, J. Hitomi, S. Yamamoto, M. Sigeno, Biophys. J. 74, 1654 (1998)

    Article  ADS  Google Scholar 

  56. A.V. Zvyagin, J.D. White, M. Ohtsu, Opt. Lett. 22, 955 (1997)

    Article  ADS  Google Scholar 

Download references

Acknowledgements

The author wish to thank Prof. M. Ohtsu, Prof. H. Ito, Dr. R. Uma Maheswari, Prof. T. Saiki, Dr. M. Naya, Prof. Y. Toda, Dr. N. Hosaka, and Dr. M. Sakai for their assistance and fruitful discussions.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Department of Mechanical Engineering, Toyo University, 2100 Kujirai, Kawagoe, 350-8585, Saitama, Japan

    Shuji Mononobe

Authors
  1. Shuji Mononobe
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Shuji Mononobe .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Graduate School of Engineering, The University of Tokyo Graduate School of Engineering, Tokyo, Japan

    Motoichi Ohtsu

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this entry

Cite this entry

Mononobe, S. (2013). Near-Field Optical Fiber Probes and the Applications I. In: Ohtsu, M. (eds) Handbook of Nano-Optics and Nanophotonics. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-31066-9_8

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation