[發明專利]一種測量小光斑尺寸的方法

無效

• 申請號: 200610114405.3
• 申請日: 2006-11-09
• 公開（公告）號: CN101178304A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 趙德剛;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B7/02;G01J1/42
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及光學測量和半導體光電子學技術領域，尤其涉及一種測量小光斑尺寸的方法。

背景技術

光學測量和半導體光電子學是當今世界上比較活躍的兩個科技領域，在這個兩個領域中都涉及到一個共同的問題：光斑的尺寸。在很多情況下，都需要光斑聚焦到很小的尺寸，才能進行下一步的實驗，有些情況下，甚至還需要知道光斑的具體尺寸。

但是，目前一般的測量方法很難測量出光斑的尺寸大小，從而阻礙了科學實驗的發展。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種測量小光斑尺寸的方法，以測量出光斑的尺寸大小。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種測量小光斑尺寸的方法，該方法采用半導體光伏探測器，根據半導體光伏探測器光電流大小與入射光強度成正比的原理，通過改變入射光在半導體光探測器邊緣處移動時所導致半導體光探測器的電流響應度的變化，測量出入射光斑的尺寸大小。

上述測量小光斑尺寸的方法具體包括：

A、在帶有精密光學移動平臺的樣品架上固定半導體光伏探測器，并將該半導體光伏探測器連接到數據采集系統，實時監測該半導體光伏探測器的光電流大小；

B、調節光路，將入射光的光斑尺寸調節到小于半導體光伏探測器的光敏面；

C、移動光學平臺，使入射光光斑垂直照射到半導體光伏探測器上，并處于靠近探測器光敏面的邊緣位置；

D、移動光學平臺，半導體光伏探測器光電流開始會處于穩定的值，當半導體光伏探測器光電流剛好要下降時，記錄此時光學平臺上的刻度；

E、繼續移動光學平臺，半導體光伏探測器光電流會繼續下降，當半導體光伏探測器光電流剛好下降到0時，記錄此時光學平臺上的刻度；

F、將記錄的所述兩個刻度值相減，得到入射光斑的尺寸大小。

所述半導體光伏探測器為空間響應均勻的肖特基結構或者pin結構探測器。

所述半導體光伏探測器的響應截止波長大于入射光斑的波長。

所述半導體光伏探測器在測試過程中為零偏壓工作。

所述半導體光伏探測器的光敏面為正方形結構。

所述入射光斑的尺寸小于探測器的光敏面積。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的這種測量小光斑尺寸的方法，采用半導體光伏探測器，根據半導體光伏探測器光電流大小與入射光強度成正比的原理，通過改變入射光在半導體光探測器邊緣處移動時所導致半導體光探測器的電流響應度的變化，能夠測量出入射光斑的尺寸大小。

2、本發明提供的這種測量小光斑尺寸的方法，簡單、可行，對于實驗室相關的光學測量具有很好的實用價值。

3、本發明提供的這種測量小光斑尺寸的方法，對于半導體光電子學特別是新型半導體光探測器的分析和計量具有很好的實用價值。

附圖說明

圖1為本發明提供的測量小光斑尺寸的方法流程圖；

圖2為本發明提供的測量前入射光斑調節到靠近探測器的光敏面邊緣處的示意圖；

圖3為本發明提供的半導體探測器的光電流剛開始下降時與光斑的相對位置的示意圖；

圖4為本發明提供的半導體探測器的光電流剛好下降到0時與光斑的相對位置的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

本發明的核心思想是：該方法采用半導體光伏探測器，根據半導體光伏探測器光電流大小與入射光強度成正比的原理，通過改變入射光在半導體光探測器邊緣處移動時所導致半導體光探測器的電流響應度的變化，能夠測量出入射光斑的尺寸大小。

本發明根據半導體光探測器中光電流大小與入射光強度成正比的原理，提出了采用半導體光伏探測器測量小光斑尺寸的方法，通過移動光學平臺，改變入射光在半導體光伏探測器的位置，得到半導體光伏探測器從最大值剛開始下降時和剛好下降到0時光學平臺走過的距離，這個距離值就是小光斑的直徑。