[發(fā)明專利]一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910647239.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110320160B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雷;王譯那;姜明順;張法業(yè);隋青美;賈磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/21
• 分類號(hào): G01N21/21;G01N21/27;G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，包括：

光源、偏振器及光學(xué)斬波器；

所述光源提供非偏振的寬光譜光束；

所述偏振器將樣品的反射光束分離為兩束線性偏振光；

所述偏振器選用洛匈棱鏡或偏振分束器件中的格蘭-湯姆遜棱鏡；

所述光學(xué)斬波器阻擋所述線性偏振光中的一束光束，并選擇另一束線性偏振光的傳播，將其傳遞到光路中，通過(guò)不同時(shí)段對(duì)不同光路的信號(hào)采集實(shí)現(xiàn)對(duì)反射光測(cè)量的分時(shí)復(fù)用；

所述光學(xué)斬波器包括：光學(xué)擋板，用于阻擋所述偏振器輸出的線性偏振光中的一束光；

以及控制器，與所述光學(xué)擋板連接并通過(guò)調(diào)控其遮擋角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)某路光束的遮擋，即實(shí)現(xiàn)對(duì)另一路光束的選擇；

調(diào)控光學(xué)擋板的遮擋角度，控制光學(xué)擋板遮擋由偏振器產(chǎn)生的一束線性偏振光來(lái)使另一束線性偏振光進(jìn)入Y型光纖，傳遞給光譜儀，對(duì)同一樣品實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段對(duì)不同方向偏振光的信號(hào)采集，達(dá)到分時(shí)復(fù)用的效果，提高測(cè)量速度，設(shè)置偏振器、光學(xué)斬波器和Y型光纖，使不需旋轉(zhuǎn)樣品或者光學(xué)元件可獲取樣品的反射差分信息，減少誤差引入，提高系統(tǒng)抗干擾能力，樣品的反射光透過(guò)偏振器同時(shí)分離出兩束線性偏振光，通過(guò)Y型光纖進(jìn)行信號(hào)采集，無(wú)需更改裝置的結(jié)構(gòu)獲得兩束偏振光的信息。

2.如權(quán)利要求1所述的一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量裝置還包括入射光纖、離軸拋物面反射鏡及樣品臺(tái)；

所述入射光纖傳導(dǎo)所述光源輸出的光束；

所述離軸拋物面反射鏡對(duì)所述入射光纖輸出的光進(jìn)行處理輸出平行的入射光束，入射到位于樣品臺(tái)上的樣品表面。

3.如權(quán)利要求1所述的一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量裝置還包括：第一凹面匯聚鏡、第一準(zhǔn)直鏡、 第二凹面匯聚鏡、第二準(zhǔn)直鏡、出射光纖及光譜儀；

通過(guò)光學(xué)斬波器選擇其中一束線性偏振光繼續(xù)傳播，經(jīng)第一凹面匯聚鏡或第二凹面匯聚鏡匯聚進(jìn)入第一準(zhǔn)直鏡或第二準(zhǔn)直鏡，通過(guò)出射光纖傳遞到光譜儀進(jìn)行信號(hào)采集。

4.如權(quán)利要求3所述的一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，所述出射光纖選用Y型光纖。

5.如權(quán)利要求3所述的一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，所述第一凹面匯聚鏡與第二凹面匯聚鏡的性能參數(shù)要一致。

6.如權(quán)利要求3或5所述的一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，所述第一凹面匯聚鏡與第二凹面匯聚鏡選用焦距25mm的紫外增強(qiáng)鋁膜凹面反射鏡。

7.如權(quán)利要求2所述的一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，所述離軸拋物面反射鏡選用反射焦距50.8mm的紫外增強(qiáng)鋁涂層的90°離軸拋物面鏡。

8.一種分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量方法，基于權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的分時(shí)復(fù)用的反射異性差分光學(xué)測(cè)量裝置，其特征是，包括：

對(duì)光源提供的非偏振的寬光譜光束進(jìn)行處理以產(chǎn)生平行的入射光束至樣品表面；

將樣品的反射光束分離為兩束線性偏振光；

選擇所述兩束線性偏振光中的一束光繼續(xù)傳播到光路中；

將選擇輸出的光束進(jìn)行信號(hào)采集。