[發明專利]包含參考光束的垂直入射寬帶偏振光譜儀及光學測量系統

有效

• 申請號: 201110427910.4
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN103162832A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 李國光;劉濤;趙江艷;郭青楊;艾迪格·基尼歐;馬鐵中;夏洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;北京智朗芯光科技有限公司
• 主分類號: G01J3/447
• 分類號: G01J3/447;G01J3/02;G01B11/06;G01B11/24;G01N21/21;G01N21/25
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

1.一種包含參考光束的垂直入射寬帶偏振光譜儀，其特征在于，包括光源、第一反射單元、第一聚光單元、第二聚光單元、偏振器、第一曲面反射鏡、第一平面反射鏡、第二反射單元和探測單元，其中：

所述第一反射單元用于將所述光源發射的光分為探測光束和參考光束兩部分，并將所述探測光束入射至所述第一聚光單元，將所述參考光束入射至所述第二聚光單元；

所述第一聚光單元用于接收所述探測光束，使該光束變成平行光束后入射至所述偏振器；

所述偏振器設置于所述第一聚光單元和所述第一曲面反射鏡之間，用于使所述平行光束通過并入射至所述第一曲面反射鏡；

所述第一曲面反射鏡用于接收通過所述偏振器的平行光束并使該光束變成會聚光束；

所述第一平面反射鏡用于接收所述會聚光束并將所述會聚光束反射后垂直地聚焦到樣品上；

所述第二聚光單元用于接收所述參考光束，并將其入射至所述第二反射單元；

所述第二反射單元用于分別或同時接收從樣品反射的依次經過所述平面反射鏡、所述第一曲面反射鏡、所述偏振器、所述第一聚光單元的探測光束和通過所述第二聚光單元的參考光束，并將所接收到的光束入射至所述探測單元；

所述探測單元用于探測被所述第二反射單元所反射的光束。

2.根據權利要求1所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

光源聚光單元，所述光源聚光單元設置于所述光源與所述第一反射單元之間，用于使所述光源發出的光成為會聚光束。

3.根據權利要求2所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述光源聚光單元包括：

至少一個透鏡和/或至少一個曲面反射鏡。

4.根據權利要求1所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

可移動的分光器和圖案識別系統；

所述分光器和圖案識別系統位于所述第一曲面反射鏡和所述第一平面反射鏡之間；

所述圖案識別系統包括透鏡、照明光源與CCD成像器；

所述可移動的分光器用于將所述圖案識別系統提供的樣品照明光束反射至樣品表面并將樣品表面的反射光束反射至所述CCD成像器；并且

在所述垂直入射寬帶光譜儀中通過觀測所述探測單元的光強和/或通過觀測所述圖案識別系統中的圖像的清晰度來進行調焦。

5.根據權利要求4的所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于：

所述可移動的分光器為具有至少一個直線邊緣的平面反射鏡，該平面反射鏡可以完全處于、部分處于、或完全不處于所述探測光束的光路中。

6.根據權利要求1所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

用于切換所述探測光束和所述參考光束的光束切換單元。

7.根據權利要求6所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于：

所述光束切換單元為可分別或同時擋住探測光束和參考光束的擋光板。

8.根據權利要求1所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

用于承載樣品的可調節的樣品平臺。

9.根據權利要求2所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

光闌，所述光闌置于整個光學系統的任意一段光路中。

10.根據權利要求9所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

至少一個光闌，所述光闌置于由所述光源聚光單元形成的會聚光束所分出的探測光束焦點處。

11.根據權利要求1所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

至少一個光闌，所述光闌位于所述偏振器和所述樣品之間，用于避免經過所述偏振器后產生的e光入射至樣品表面并且/或者其反射光反射回所述偏振器。

12.根據權利要求1所述的垂直入射寬帶光譜儀，其特征在于，所述垂直入射寬帶光譜儀還包括：

偏振器旋轉控制裝置，該偏振器旋轉控制裝置用于控制所述偏振器的偏振方向。