[實用新型]一種折射率顯微測量系統

有效

• 申請號: 201821461683.0
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN209264563U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 萬超;辛自強;張崇磊;宋偉;閔長俊;方暉;袁小聰
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

1.一種折射率顯微測量系統，其特征在于，包括：

探測光產生裝置、掃描探測裝置和信號采集與處理裝置；

所述探測光產生裝置，用于提供具有緊聚焦特性的探測光，并將所述探測光入射至所述掃描探測裝置；

所述掃描探測裝置將所述探測光聚焦在樣品片上，用于對所述樣品片進行掃描以產生實驗光信號，并將所述實驗光信號入射至所述信號采集與處理裝置，所述實驗光信號中包含有所述樣品片的折射率信息；

所述信號采集與處理裝置，用于采集所述實驗光信號，并對所述實驗光信號進行包括光電轉換、去噪和信息提取的處理后，得到所述樣品片的折射率信息。

2.根據權利要求1所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述信號采集與處理裝置包括光電探測器、鎖相放大器和計算機控制系統；

所述光電探測器，用于采集所述實驗光信號，并將所述實驗光信號轉換為相應的電信號后輸出給所述鎖相放大器；

所述鎖相放大器，用于接收所述電信號，并對接收到的所述電信號進行去噪處理后輸出給所述計算機控制系統；

所述計算機控制系統，用于接收去噪后的電信號，并從所述去噪后的電信號中提取所述樣品片的折射率信息。

3.根據權利要求1所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述探測光產生裝置包括光路上依次設置的激光器、斬波器、空間光調制器、起偏器、凹透鏡組、二分之一波片、渦旋波片和螺旋相位板；

所述激光器，用于提供預設波長的連續激光；

所述斬波器，用于將所述預設波長的連續激光調制成具有固定頻率的激光信號；

所述空間光調制器，用于將所述具有固定頻率的激光信號調制成環形光束；

所述起偏器，用于將所述環形光束調制成線偏振光；

所述凹透鏡組，用于對所述線偏振光進行擴束；

所述二分之一波片，用于改變擴束后的線偏振光的偏振方向；

所述渦旋波片，用于對改變偏振方向后的線偏振光進行相位調控，得到角向偏振光；

所述螺旋相位板，用于增加所述角向偏振光的拓撲荷，得到拓撲荷值為+1的角向偏振光，以所述拓撲荷值為+1的角向偏振光作為探測光。

4.根據權利要求3所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述掃描探測裝置包括高數值孔徑物鏡；

所述高數值孔徑物鏡的數值孔徑不小于1.49；

所述高數值孔徑物鏡，用于接收所述探測光，并將接收到的所述探測光聚焦成點光源后掃描所述樣品片；還用于收集掃描過程中，所述點光源照射在所述樣品片上產生的實驗光信號。

5.根據權利要求4所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述掃描探測裝置還包括載物臺；

所述樣品片放置于所述載物臺上；

所述載物臺與計算機控制系統連接，用于控制所述載物臺的移動，以實現所述點光源對所述樣品片逐點掃描。

6.根據權利要求2所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述樣品片包括石墨烯基底和附著在所述石墨烯基底上的待測樣品；

所述探測光在所述石墨烯基底和待測樣品的表面發生反射，產生實驗光信號，且基于石墨烯的偏振吸收特性，所述待測樣品的折射率不同導致所述實驗光信號中的S偏振光的強度發生改變。

7.根據權利要求6所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述計算機控制系統的數據采集卡用于采集和儲存所述實驗光信號中的S偏振光的光強信息；

所述計算機控制系統中保存有S偏振光的光強信息與待測樣品的折射率信息的對應關系。

8.根據權利要求4所述的折射率顯微測量系統，其特征在于，所述探測光產生裝置還包括第一反射鏡和第二反射鏡；

所述第一反射鏡，用于對從所述空間光調制器中射出的環形光束進行反射，以使所述環形光束按照預置角度入射至所述起偏器；

所述第二反射鏡，用于對從所述螺旋相位板中射出的探測光進行反射，以使所述探測光按照預置角度入射至所述高數值孔徑物鏡。