[發明專利]一種薄膜厚度與折射率同時測量的裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201810082442.3
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108426530B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 楊軍;盧旭;苑勇貴;李寒陽;馬馳;祝海波;張建中;苑立波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種薄膜厚度與折射率同時測量的裝置，其特征是：由寬譜光輸出模塊(1)、窄線寬激光輸出模塊(2)、膜厚測量探頭模塊(3)、解調干涉儀模塊(4)以及采集與控制模塊(5)五部分組成；

寬譜光輸出模塊(1)輸出光通過第1分束耦合器(6)被分為兩路分別通過第1環形器(10)、第2環形器(13)進入膜厚測量探頭模塊(3)的第1測量探頭(301)和第2測量探頭(302)中；經由第1測量探頭(301)和第2測量探頭(302)的返回光通過第1環形器(10)、第2環形器(11)分別進入第1波分復用器(8)和第2波分復用器(9)的相關波長輸入端；

窄線寬激光輸出模塊(2)的輸出光通過第2分束耦合器(7)被分為兩路分別進入第1波分復用器(8)和第2波分復用器(9)的相關波長輸入端；經過第1波分復用器(8)和第2波分復用器(9)分別合束后的兩束光輸入到解調干涉儀模塊(4)中，通過解調干涉儀模塊(4)中的第1解調干涉儀(4A)與第2解調干涉儀(4B)；通過第3波分復用器(11)和第4波分復用器(12)的不同波長的干涉信號分離后輸入到采集與控制模塊(5)中。

2.根據權利要求1所述的一種薄膜厚度與折射率同時測量的裝置，其特征是，所述的寬譜光輸出模塊(1)和窄線寬激光輸出模塊(2)中光源包括：寬譜光源(101)的半譜寬度大于45nm，出纖功率大于2mW；窄線寬激光光源(201)的半譜寬度小于1pm，出纖功率大于2mW；寬譜光源(101)與窄線寬激光光源(201)具有不同的中心波長，且二者的頻譜在半譜寬度內沒有重疊的部分。

3.根據權利要求1所述的一種薄膜厚度與折射率同時測量的裝置，其特征是：所述的膜厚測量探頭模塊(3)由第1測量探頭(301)和第2測量探頭(302)所組成；第1測量探頭(301)與第2測量探頭(302)能夠同時實現對傳輸光線的透射和反射，傳輸光線的反射率在20％～80％之間；第1測量探頭(301)與第2測量探頭(302)的出射光線互相重合；待測器件放置測量時，分別與第1測量探頭(301)和第2測量探頭(302)的出射光線垂直；第1測量探頭(301)與第1環形器(10)的輸出端(10c)相連接，第2測量探頭(302)與第2環形器(13)輸出端(13a)相連接。

4.根據權利要求3所述的一種薄膜厚度與折射率同時測量的裝置，其特征是，所述的膜厚測量探頭模塊(3)中膜厚測量探頭尾纖長度包括：第1測量探頭(301)和第2測量探頭(302)尾纖的長度差值大于解調干涉儀模塊(4)中光程掃描裝置(408)的光程掃描范圍。