Vi cảm biến lực kiểu laser quang được miêu tả ởhình (2.4) thường được dùng trong các kính hiển vi lực nguyên tử (Atomic Force Microscopy - AFM) và các thiết bị đo có độ phân giải cao.
AFM là một thiết bị quan sát cấu trúc vi mô bề mặt của vật rắn dựa trên nguyên tắc xác định lực tương tác nguyên tử giữa một đầu mũi dò nhọn với bề mặt của mẫu, có thể quan sát ở độ phân giải nanômét, được sáng chế bởi Gerd Binnig, Calvin Quate và Christoph Gerber vào năm1986.
Hình 2.4: Vi cảm biến lực kiểu laser quang
Bộ phận chính của AFM là một mũi nhọn được gắn trên một thanh rung (cantilever). Mũi nhọn thường được làm bằng Si hoặc SiN và kích thước của đầu mũi nhọn là một nguyên tử. Khi mũi nhọn quét gần bề mặt mẫu vật, sẽ xuất hiện lực Van der Waals giữa các nguyên tử tại bề mặt mẫu và nguyên tử tại đầu mũi nhọn (lực nguyên tử) làm rung thanh cantilever. Lực này phụ thuộc vào khoảng cách giữa đầu mũi dò và bề mặt của mẫu. Dao động của thanh rung do lực tương tác được ghi lại nhờ một tia laser chiếu qua bề mặt của thanh rung, dao động của thanh rung làm thay đổi góc lệch của tia lase và
được detector ghi lại. Việc ghi lại lực tương tác trong quá trình thanh rung quét trên bề mặt sẽ cho hình ảnh cấu trúc bề mặt của mẫu vật.
Ưu điểm của phương pháp laser quang là đo được các độ lệch vị trí rất nhỏ nhưng cần sự chính xác cao khi canh lề và khi điều chỉnh. Hơn nữa, tia laser cần đủ lớn vì thế khó chế tạo vi cảm biến ở kích thướcµm.