面对微纳材料的激光扫描二维成像系统激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser sean-ning microscope,CLSM )是 20 世纪 80 年代中期进展起来并得到广泛应用的新技术。CLSM用激光作扫描光源,逐点、逐行、逐面快速扫描成像,其优良的性能在半导体、材料科学、生物医学等领域具有广泛的应用。激光扫描共聚焦显微镜系统采纳精密的针孔滤波技术,使其不仅能够保持高清楚度和层析成像能力,同时能对不同荧光成分选择成像,确定荧光成分的含量。在光谱成像共聚焦显微镜中,有多种分光方案,张运海等利用棱镜分光移动狭缝的方法,得到了 5 3mm 波长分辨率的荧光图像。李叶等利用不同的带通滤波片得到不同波段的荧光。目前市面上的激光共聚焦扫描显微镜采集系统部分采纳可调谐带通滤波片和光电探测器连用,其最高分辨率为 10mm 左右。对于观察半导体微纳材料的自吸收,例如单层二硫化铝、硒化镉纳米带、纳米线等其荧光峰值波长改变量不足 1 nm,因此具有测量高精度波长分辨 率的荧光显微镜是必要的。1 系统构成测量荧光光谱系统采纳的是普通光学显微镜改装的激光扫描成像显微镜,如图 1 所示,主要包括激光光源、光学显微镜、纳米移动台、二向色镜、聚焦镜以及光谱仪组成。激光器选用的是波长为 532nm 的激光器,激光器发出的激光光斑直径为,所以要先对激光进行缩束,利用两个不同焦距的凸透镜搭成的望远镜光路将光斑缩小为 1um。激光通过二向色镜反射进入 1 倍的聚焦物镜中进一步将光斑缩小,缩小的光斑照射在样品上使样品激发荧光,并通过物镜进行荧光收集,所得的光经过聚焦镜聚焦后将荧光通入光谱仪进行采集。纳米移动台对样品区域进行移动扫描,纳米移勤台的行程为 4 mm,位移精度 10nm,能够达到实验所需精度。2 程序设计2.1 软件设计图 2 为荧光图像系统的结构功能图,其主要包括系统配置和数据采集两个方面。系统配置是将实验仪器的通讯以及参数进行设置,数据采集是利用本套系统能够得到的所有数据信息。图 3 是采集程序的程序面板和流程图。进入程序后,首先进行系统配置,需要将激光器、光谱仪、纳米移动台的设备串编号选择输入程序,并对仪器进行初始化。初始化完成后,选择本次采集所得文件的存储目录,设置光谱 仪的积分时间、滤波参数、纳米移动台的起始位置和终止位置以及采集步长,确定采集分辨率。系统设置完成后,点击确定迸入数据采集,在数据采集界面中实时显示纳米移动台在每一次移动时获得的光谱,...