[發明專利]一種基于光纖光譜儀的光學薄膜厚度檢測裝置及方法

無效

• 申請號: 201210209959.7
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102735176A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張冬仙;史斌;韓雪超;章海軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種基于光纖光譜儀薄膜厚度檢測裝置，其特征在于包括包括光纖光譜儀探頭（1）、光學顯微鏡（2）、Y型光纖（3）、白光光源（4）、光纖光譜儀主機（5）、Y向步進掃描臺（6）、X向步進掃描臺（7）、樣品臺（8）、待測樣品（9）、步進掃描臺驅動線（10）、步進掃描臺控制主機（11）、計算機（12）、光學平臺（13）、第一固定塊（14）、第二固定塊（15）、第一支撐柱（16）、第二支撐柱（17）、支撐橫梁（18）、Z向移動軌道（19）、L型固定塊（20）、光纖光譜儀探頭橫梁（21）；

光纖光譜儀主機（5）通過Y型光纖（3）連接光纖光譜儀探頭（1）和白光光源（4），光纖光譜儀主機（5）通過USB接口與計算機（12）通信；步進掃描臺控制主機（11）通過USB接口與計算機（12）通信，步進掃描臺控制主機（11）用步進掃描臺驅動線（10）控制Y向步進掃描臺（6）和X向步進掃描臺（7），光學平臺（13）一側從下到上依次設有第一固定塊（14）、第一支撐柱（16），光學平臺（13）另一側從下到上依次設有第二固定塊（15）、第二支撐柱（17），第一支撐柱（16）和第二支撐柱（17）上端固定有支撐橫梁（18），支撐橫梁18下表面設有Z向移動軌道（19），Z向移動軌道（19）上設有L型固定塊（20），L型固定塊（20）上設有光纖光譜儀探頭橫梁（21），在光纖光譜儀探頭橫梁（21）上設有光纖光譜儀測頭（1），光纖光譜儀測頭（1）一側設有光學顯微鏡（2），光學平臺（13）上從下到上依次設有Y向步進掃描臺（6）、X向步進掃描臺（7）、樣品臺（8）和待測樣品（9）。

2.一種使用如權利要求1所述裝置的光學薄膜厚度檢測方法，其特征在于在光學顯微鏡（2）的監控下，調節Z向移動軌道（19），使光纖光譜儀探頭（1）逼近待測樣品（9）；白光光源（4）產生的白光通過Y型光纖（3）耦合進入光纖光譜儀?探頭（1）后入射到待測樣品（9）上，在光學薄膜中發生光的干涉后信號光反射進入光纖光譜儀探頭（1），耦合進入Y型光纖（3）后通過Y型光纖（3）傳輸到達光纖光譜儀主機（5）進行分光和模數轉換，光譜數據通過USB接口傳到計算機（12）；計算機（12）通過USB接口連接步進掃描臺控制主機（11），步進掃描臺控制主機（11）通過步進掃描臺驅動線（10）分別控制Y向步進掃描臺（6）和X向步進掃描臺（7）在Y方向和X方向移動，帶動待測樣品（9）在X、Y方向進行掃描；在計算機（12）上進行數據處理和分析，讀入某一點的光譜數據并獲得其所有峰值波長，取多組相鄰峰值波長，根據公式d=?1/2n?1/(1?λ₂?-1?λ₁?)計算并取平均值得到該點的光學薄膜厚度d，依次對所有點做相同處理，得到樣品全部的薄膜厚度分布信息。