,Nanosphere lithography for optical fiber tip nanoprobes

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This paper reports a simple and economical method for the fabrication of nanopatteed optical fiber nanotips.The proposed patteing approach relies on the use of the nanosphere lithography of the optical fiber end facet.Polystyrene (PS) nanospheres are initially self-assembled in a hexagonal array on the surface of water.The created patte is then transferred onto an optical fiber tip (OFT).The PS monolayer colloidal crystal on the OFT is the basic building block that is used to obtain different periodic structures by applying further treatment to the fiber,such as metal coating,nanosphere size reduction and sphere removal.Ordered dielectric and metallo-dielectric sphere arrays,metallic nanoisland arrays and hole-patteed metallic films with feature sizes down to the submicron scale are achievable using this approach.Furthermore,the sizes and shapes of these periodic structures can be tailored by altering the fabrication conditions.The results indicate that the proposed self-assembly approach is a valuable route for the development of highly repeatable metallo-dielectric periodic pattes on OFTs with a high degree of order and low fabrication cost.The method can be easily extended to simultaneously produce multiple fibers,opening a new route to the development of fiber-optic nanoprobes.Finally,we demonstrate the effective application of the patteed OFTs as surface-enhanced Raman spectroscopy nanoprobes.
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