基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置的制造方法
【專利說明】基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及光學(xué)材料缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]光學(xué)材料如薄膜樣品或晶體材料的缺陷檢測有很多種方法，光學(xué)顯微技術(shù)、散射成像技術(shù)、光熱檢測技術(shù)等都可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)材料的缺陷檢測。光熱檢測技術(shù)是測量弱吸收的一種有效手段，具有靈敏度高、非接觸式、不受樣品表面或內(nèi)部散射光的影響等優(yōu)點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的光熱檢測裝置主要是靠人眼選擇檢測區(qū)域，更細(xì)微的標(biāo)志無法分辨，因此，很有必要在光熱檢測裝置中加一雙“眼睛”，便于觀察樣品上需要檢測的區(qū)域。光學(xué)顯微技術(shù)，利用光學(xué)原理把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息，觀測樣品的光學(xué)缺陷，但是，只能觀測樣品表面缺陷，無法觀測樣品內(nèi)部缺陷。光熱檢測技術(shù)主要用于檢測樣品的吸收缺陷，包括表面和亞表面缺陷，是一種有效的缺陷檢測技術(shù)。因此，有必要將光熱檢測和光學(xué)顯微技術(shù)結(jié)合在一起，設(shè)計一種雙模態(tài)的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，解決目前光熱檢測技術(shù)無法觀測樣品檢測區(qū)域、光學(xué)顯微技術(shù)無法檢測樣品內(nèi)部缺陷的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，包括用于放置樣品的樣品臺以及分別與樣品光路連接的栗浦光源、探測光源、光學(xué)照明光源和探測裝置；
所述栗浦光源與樣品之間設(shè)有栗浦光聚焦裝置，所述探測光源與樣品之間設(shè)有探測光第一聚焦裝置，所述樣品位于栗浦光聚焦裝置和探測光第一聚焦裝置的焦平面處；
所述光學(xué)照明光源與樣品之間依次設(shè)有光學(xué)照明光分束裝置和光學(xué)照明光反射裝置，所述光學(xué)照明光反射裝置設(shè)置在栗浦光源與栗浦光聚焦裝置之間；
所述栗浦光源，用于輸出栗浦光束，所述栗浦光束經(jīng)過光學(xué)照明光反射裝置透射后，再經(jīng)過栗浦光聚焦裝置聚焦在樣品上；
所述探測光源，用于輸出探測光束，所述探測光束經(jīng)過探測光第一聚焦裝置聚焦在樣品上，且所述探測光束的聚焦光斑與栗浦光束的聚焦光斑重合；
所述光學(xué)照明光源，用于輸出光學(xué)照明光束，所述光學(xué)照明光束依次經(jīng)過光學(xué)照明光分束裝置反射、光學(xué)照明光反射裝置反射后，再經(jīng)過栗浦光聚焦裝置聚焦在樣品上，且所述光學(xué)照明光束的聚焦光斑與栗浦光束和探測光束的聚焦光斑重合;從樣品反射的光學(xué)照明光束依次經(jīng)過栗浦光聚焦裝置收集、光學(xué)照明光反射裝置反射、光學(xué)照明光分束裝置透射后，再經(jīng)過成像透鏡聚焦在成像裝置上；
所述探測裝置，用于接收從樣品出射的探測光束，并對接收的探測光束傳播特性的變化進(jìn)行檢測。
[0008]所述的基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，所述栗浦光源與光學(xué)照明光反射裝置之間依次設(shè)有栗浦光斬波裝置和栗浦光擴(kuò)束裝置。
[0009]所述的基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，所述探測光源與探測光第一聚焦裝置之間設(shè)有探測光擴(kuò)束裝置，所述探測光第一聚焦裝置與樣品之間設(shè)有入射探測光偏轉(zhuǎn)裝置。
[0010]所述的基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，所述探測裝置與樣品之間設(shè)有出射探測光偏轉(zhuǎn)裝置。
[0011]所述的基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，所述探測裝置包括依次設(shè)置的探測光第二聚焦裝置、空間濾波裝置、濾光裝置和光電探測裝置。
[0012]所述的基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，所述樣品臺配有調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)樣品臺的位置。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明將光熱檢測技術(shù)和光學(xué)顯微技術(shù)結(jié)合在一起，避免了傳統(tǒng)的光熱檢測無法定位樣品檢測區(qū)域、光學(xué)顯微無法識別材料內(nèi)部缺陷的缺點(diǎn)，有效地彌補(bǔ)了單一模式檢測的不足，實(shí)現(xiàn)了雙模態(tài)、多參數(shù)、易定位的檢測，有利于拓寬光熱檢測技術(shù)和光學(xué)顯微技術(shù)的應(yīng)用；同時，本發(fā)明中光熱檢測和光學(xué)顯微利用同一聚焦裝置，減少了器件數(shù)量，縮小了裝置的體積，降低了成本。
[0014]
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述的探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0018]如圖1所示，一種基于光熱檢測和光學(xué)顯微的光學(xué)材料缺陷實(shí)時成像裝置，包括栗浦光源1、栗浦光斬波裝置2、栗浦光擴(kuò)束裝置3、光學(xué)照明光反射裝置4、栗浦光聚焦裝置5、樣品臺6、探測光源7、探測光擴(kuò)束裝置8、探測光第一聚焦裝置9、入射探測光偏轉(zhuǎn)裝置10、反射探測光偏轉(zhuǎn)裝置11、透射探測光偏轉(zhuǎn)裝置12、光學(xué)照明光源13、光學(xué)照明光分束裝置14、成像透鏡15、成像裝置16和探測裝置17。
[0019]其中，栗浦光源1、栗浦光斬波裝置2、栗浦光擴(kuò)束裝置3、栗浦光聚焦裝置5、探測光源7、探測光擴(kuò)束裝置8、探測光第一聚焦裝置9、入射探測光偏轉(zhuǎn)裝置10、反射探測光偏轉(zhuǎn)裝置11、透射探測光偏轉(zhuǎn)裝置12和探測裝置17等構(gòu)成光熱檢測系統(tǒng);光學(xué)照明光源13、光學(xué)照明光分束裝置14、光學(xué)照明光反射裝置4、栗浦光聚焦裝置5、成像透鏡15和成像裝置16等構(gòu)成光學(xué)顯微系統(tǒng)。
[0020]樣品臺6用于放置樣品，樣品位于樣品臺6上栗浦光聚焦裝置和探測光第一聚焦裝置的焦平面處。
[0021]栗浦光源I依次通過栗浦光斬波裝置2、栗浦光擴(kuò)束裝置3、光學(xué)照明光反射裝置4和栗浦光聚焦裝置5與樣品光路連接。探測光源7依次通過探測光擴(kuò)束裝置8、探測光第一聚焦裝置9和入射探測光偏轉(zhuǎn)裝置10與樣品光路連接。光學(xué)照明光源13依次通過光學(xué)照明光分束裝置14、光學(xué)照明光反射裝置4和栗浦光聚焦裝置5與樣品光路連接。
[0022]樣品依次通過栗浦光聚焦裝置5、光學(xué)照明光反射裝置4和光學(xué)照明光分束裝置14和成像透鏡15與成像裝置16光路連接。樣品通過反射探測光偏轉(zhuǎn)裝置11或透射探測光偏轉(zhuǎn)裝置12與探測裝置17光路連接。如圖2所示，探測裝置17包括依次設(shè)置的探測光第二聚焦裝置171、空間濾波裝置172、濾光裝置173和光電探測裝置174。
[0023]本發(fā)