[實用新型]一種基于激光誘導(dǎo)光熱效應(yīng)的多模式掃描顯微鏡成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921368427.1
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN210571951U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳堅;韓成飛;馬亮;吳周令
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥利弗莫爾儀器科技有限公司
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕

本實用新型公開了一種基于激光誘導(dǎo)光熱效應(yīng)的多模式掃描顯微鏡成像系統(tǒng)，包括從前往后順次設(shè)置的泵浦光源、泵浦光調(diào)制裝置、第一分束合束器，第二分束合束器，顯微成像透鏡、用于驅(qū)動待測樣品移動的樣品掃描運動裝置，設(shè)置于第一分束合束器前端的探測光源，固定于切換機構(gòu)上的探測光空間濾光器，以及位于探測光空間濾光器后端的光電探測器；切換機構(gòu)帶動探測光空間濾光器移入或移出第二分束合束器和光電探測器之間。本實用新型包含了激光誘導(dǎo)反射率顯微成像和激光誘導(dǎo)表面熱透鏡顯微成像兩種觀察模式，對不同樣品的吸收分布、熱導(dǎo)率、摻雜濃度、摻雜深度等多個參數(shù)進行檢測分析，大大拓寬了光熱顯微成像系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及顯微成像檢測領(lǐng)域，具體是一種基于激光誘導(dǎo)光熱效應(yīng)的多模式掃描顯微鏡成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光誘導(dǎo)光熱效應(yīng)的基本原理是：當(dāng)一束泵浦激光照射到材料上，材料會吸收激光能量從而引起其物理特性發(fā)生變化，包括折射率改變、產(chǎn)生表面形變、反射率變化等。這些物理特性的變化與材料的吸收、熱導(dǎo)率、載流子濃度等參數(shù)有關(guān)。通過對這些物理特性的變化進行檢測分析，就可以獲得材料吸收、熱導(dǎo)率、載流子濃度等參數(shù)。這種光熱檢測技術(shù)具有靈敏度高、可實現(xiàn)高分辨顯微測量等優(yōu)點。由于光熱效應(yīng)引起的物理特性變化比較多，對不同的物理特性變化進行檢測就衍生出了不同的光熱檢測方法，包括激光量熱法、激光偏轉(zhuǎn)法、激光誘導(dǎo)反射率法、激光誘導(dǎo)熱透鏡法等。這些方法各有優(yōu)缺點。在實際應(yīng)用中，往往只采用單一的測量方法。因此，傳統(tǒng)的光熱檢測系統(tǒng)存在功能單一、應(yīng)用面窄的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于激光誘導(dǎo)光熱效應(yīng)的多模式掃描顯微鏡成像系統(tǒng)，包含了激光誘導(dǎo)反射率顯微成像和激光誘導(dǎo)表面熱透鏡顯微成像兩種觀察模式，對不同樣品的吸收分布、熱導(dǎo)率、摻雜濃度、摻雜深度等多個參數(shù)進行檢測分析，大大拓寬了光熱顯微成像系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

本實用新型的技術(shù)方案為：

一種基于激光誘導(dǎo)光熱效應(yīng)的多模式掃描顯微鏡成像系統(tǒng)，包括從前往后順次設(shè)置的泵浦光源和泵浦光調(diào)制裝置，以及探測光源，第一分束合束器，第二分束合束器，顯微成像透鏡，固定于切換機構(gòu)上的探測光空間濾光器，光電探測器和用于驅(qū)動待測樣品移動的樣品掃描運動裝置；所述的泵浦光調(diào)制裝置出射的泵浦光束經(jīng)第一分束合束器透射出，所述的探測光源出射的探測光束經(jīng)第一分束合束器反射出，第一分束合束器透射出的泵浦光束和反射出的探測光束均經(jīng)第二分束合束器透射出，第二分束合束器透射出的泵浦光束和探測光束均經(jīng)顯微成像透鏡聚焦到樣品掃描運動裝置上的待測樣品表面，待測樣品表面反射的探測光束依次經(jīng)顯微成像透鏡、第二分束合束器反射出，所述的切換機構(gòu)為驅(qū)動機構(gòu)，帶動探測光空間濾光器移入或移出第二分束合束器和光電探測器之間，所述的第二分束合束器反射出的探測光束進入光電探測器實現(xiàn)激光誘導(dǎo)反射率顯微成像，第二分束合束器反射出的探測光束經(jīng)探測光空間濾光器進入光電探測器實現(xiàn)激光誘導(dǎo)表面熱透鏡成像。

所述的泵浦光源和探測光源均為單色光源。

所述的泵浦光源和探測光源均為激光光源。

所述的樣品掃描運動裝置為橫縱向水平移動機構(gòu)，樣品掃描運動裝置帶動待測樣品進行橫向或縱向的水平移動，讓泵浦光源和探測光源的輻照點在待測樣品表面進行二維逐點掃描。

所述的光電探測器前設(shè)置有波長選擇濾光裝置。

所述的泵浦光調(diào)制裝置的后端設(shè)置有泵浦光擴束裝置，所述的泵浦光擴束裝置出射的泵浦光束經(jīng)第一分束合束器透射出。

所述的探測光源的后端設(shè)置有探測光擴束裝置，所述的探測光擴束裝置出射的探測光束經(jīng)第一分束合束器反射出。

本實用新型的優(yōu)點：