[發(fā)明專利]紅外調(diào)制光致發(fā)光二維成像光路自動定位校準裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410403406.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104181131A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵軍;祁鎮(zhèn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種紅外調(diào)制光致發(fā)光二維成像光路自動定位校準裝置，它包括長時間穩(wěn)定工作激光光源(1)、等距長焦距光聚焦模塊(2)、垂直光軸校準系統(tǒng)(3)、焦平面校準系統(tǒng)(4)以及反饋自校準控制單元(5)，其特征在于：

所述的長時間穩(wěn)定工作激光光源(1)由激光器和激光功率、方向控制器組成，激光器的波長短于1微米，激光功率在0.05～200mW之間連續(xù)穩(wěn)定可調(diào)；

所述的等距長焦距光聚焦模塊(2)包括共軸光路定位光闌(201)，長焦匯聚透鏡組(202)，長焦匯聚透鏡組(202)的焦距不小于160毫米，球差不大于20微米；

所述的垂直光軸校準系統(tǒng)(3)包括二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)狹縫(301)，二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)菲涅爾雙棱鏡(302)，同步升降旋轉(zhuǎn)控制單元(303)，互補金屬氧化物半導體元件陣列成像系統(tǒng)(304)；二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)狹縫與二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)菲涅爾雙棱鏡，需要升降可復位，可旋轉(zhuǎn)角度不小于180°，菲涅爾雙棱鏡成像中兩虛光源間距不低于3毫米，互補金屬氧化物半導體元件陣列成像系統(tǒng)感光面積不小于10mm×10mm，單個元件不大于30μm×30μm，具備數(shù)模放大電路，波段覆蓋300nm～1050nm；

所述的焦平面校準系統(tǒng)(4)包括分束器(401)，電荷耦合元件激光測試陣列(402)，五維傳動控制裝置(403)；電荷耦合元件激光測試陣列感光面積不小于5mm×5mm，光敏元不大于15μm×15μm，波段覆蓋300nm～1050nm，其中400nm～800nm波段的量子效率不低于30％；

所述的反饋自校準控制單元(5)包括杜瓦平臺調(diào)節(jié)系統(tǒng)，互補金屬氧化物半導體元件陣列(304)信號和電荷耦合元件激光測試陣列(402)信號傳輸分析模板；

由長時間穩(wěn)定工作激光光源(1)產(chǎn)生穩(wěn)定的校準激光，通過共軸光路定位光闌(201)后經(jīng)長焦匯聚透鏡組(202)，匯聚后的光斑先后經(jīng)二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)狹縫(301)與二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)菲涅爾雙棱鏡(302)，產(chǎn)生干涉圖樣，經(jīng)過分束器(401)后，一路引入校準樣品表面，另一路入射至互補金屬氧化物半導體元件陣列成像系統(tǒng)(304)；同時，校準樣品表面的反射光也由分束器(401)分束，一部分反射至電荷耦合元件激光測試陣列(402)，另一部分透射至互補金屬氧化物半導體元件陣列成像系統(tǒng)(304)成像；校準過程中，同步升降旋轉(zhuǎn)控制單元(303)同步控制二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)狹縫(301)與二維平面可升降、自由旋轉(zhuǎn)菲涅爾雙棱鏡(302)的高度與旋轉(zhuǎn)角度，五維傳動控制裝置(403)控制校準樣品調(diào)節(jié)架與電荷耦合元件激光測試陣列(402)同步移動，反饋自校準控制單元(5)用以統(tǒng)一分析處理互補金屬氧化物半導體元件陣列圖像、電荷耦合元件激光測試陣列信息，并反饋至五維傳動控制裝置(403)以進行樣品平面垂直光軸與校準樣品到聚焦平面距離的自動調(diào)節(jié)，同時也可實現(xiàn)共軸信號收集、后期掃描激發(fā)光斑位置精確可控、光斑大小與功率密度維持恒定等功能，長時間保證空間二維掃描成像光致發(fā)光光譜測量的能量、強度、空間等多參數(shù)可靠性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外調(diào)制光致發(fā)光二維成像光路自動定位校準裝置，其特征在于：所述的同步升降旋轉(zhuǎn)控制單元(303)與五維傳動控制裝置(403)由數(shù)控電動微調(diào)，微調(diào)步距優(yōu)于0.5微米。