[發(fā)明專利]一種光斑尺寸和形狀的測(cè)量方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011034301.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112146851B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹志軍;崔國新;葉志霖;許志城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南智先進(jìn)光電集成技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02;G01J1/42;G01J1/04
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種光斑尺寸和形狀的測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量方法包括：

獲取待測(cè)量光斑；

獲取預(yù)先構(gòu)建的狹縫組裝置；所述狹縫組裝置用于對(duì)所述待測(cè)量光斑進(jìn)行測(cè)量，包括不透光基板，以及在所述不透光基板上以預(yù)設(shè)間隔加工出的透光狹縫陣列；所述透光狹縫陣列包括多個(gè)沿陣列方向相互平行的透光狹縫；所述透光狹縫的高度大于所述待測(cè)量光斑在預(yù)設(shè)的兩個(gè)相互正交的掃描方向上的最大高度；任意兩個(gè)所述透光狹縫的寬度不存在整數(shù)倍關(guān)系；

使用所述狹縫組裝置沿目標(biāo)掃描方向?qū)λ龃郎y(cè)量光斑進(jìn)行掃描，獲取在不同掃描位置下透過所述狹縫組裝置的掃描光功率；所述目標(biāo)掃描方向?yàn)樗龃郎y(cè)量光斑預(yù)設(shè)的兩個(gè)相互正交的掃描方向中任意一個(gè)掃描方向；

針對(duì)所述目標(biāo)掃描方向，獲取狹縫組裝置的光功率透過率；

分別對(duì)在目標(biāo)掃描位置下的掃描光功率以及所述光功率透過率做傅里葉變換，得到目標(biāo)掃描光功率傅里葉變換結(jié)果以及光功率透過率傅里葉變換結(jié)果；所述目標(biāo)掃描位置為所述目標(biāo)掃描方向下任意一個(gè)掃描位置；

根據(jù)所述光功率透過率傅里葉變換結(jié)果和所述目標(biāo)掃描光功率傅里葉變換結(jié)果，確定在所述目標(biāo)掃描位置下所述待測(cè)量光斑的光強(qiáng)；

獲取所述待測(cè)量光斑在每個(gè)掃描方向上的光強(qiáng)分布；所述光強(qiáng)分布包括所有掃描位置下的光強(qiáng)；

根據(jù)所述待測(cè)量光斑在所有掃描方向上的光強(qiáng)分布，確定所述待測(cè)量光斑的尺寸和形狀；

其中，所述根據(jù)所述光功率透過率傅里葉變換結(jié)果和所述目標(biāo)掃描光功率傅里葉變換結(jié)果，確定在所述目標(biāo)掃描位置下所述待測(cè)量光斑的光強(qiáng)，包括：

通過以下公式確定在所述目標(biāo)掃描位置下所述待測(cè)量光斑的光強(qiáng)：

其中，b(x₀)為在所述目標(biāo)掃描位置下所述待測(cè)量光斑的光強(qiáng)，x₀為所述目標(biāo)掃描位置的橫坐標(biāo)值，F(xiàn)(k₀)為所述目標(biāo)掃描光功率傅里葉變換結(jié)果，k₀為空間頻率，G(k₀)為所述光功率透過率傅里葉變換結(jié)果，為反傅里葉變換；

所述目標(biāo)掃描位置的橫坐標(biāo)值從預(yù)先建立的掃描坐標(biāo)系中獲取，所述掃描坐標(biāo)系是以目標(biāo)透光狹縫的底邊中心初始位置為原點(diǎn)，以所述目標(biāo)掃描方向?yàn)闄M軸，以與所述目標(biāo)掃描方向垂直的方向?yàn)榭v軸所建立的，所述目標(biāo)透光狹縫為多個(gè)透光狹縫中任意一個(gè)透光狹縫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光斑尺寸和形狀的測(cè)量方法，其特征在于，所述使用所述狹縫組裝置沿目標(biāo)掃描方向?qū)λ龃郎y(cè)量光斑進(jìn)行掃描，獲取在不同掃描位置下透過所述狹縫組裝置的掃描光功率，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)掃描方向、預(yù)設(shè)的所述狹縫組裝置與所述待測(cè)量光斑的初始距離、多個(gè)透光狹縫的陣列方向以及所述透光狹縫的高度，確定狹縫組裝置的掃描初始位置；所述狹縫組裝置的掃描初始位置包括多個(gè)透光狹縫的底邊中心初始位置；

在所述掃描坐標(biāo)系下，使用所述狹縫組裝置按照預(yù)設(shè)速度，從所述掃描初始位置開始，沿所述目標(biāo)掃描方向?qū)λ龃郎y(cè)量光斑進(jìn)行掃描，獲取在不同掃描位置下透過所述狹縫組裝置的掃描光功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光斑尺寸和形狀的測(cè)量方法，其特征在于，所述獲取狹縫組裝置的光功率透過率，包括：

根據(jù)每個(gè)透光狹縫的寬度值、每個(gè)透光狹縫的底邊中心初始位置的橫坐標(biāo)值以及所述狹縫組裝置所在平面的任一位置的橫坐標(biāo)值，確定狹縫組裝置的光功率透過率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光斑尺寸和形狀的測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)透光狹縫的寬度值、每個(gè)透光狹縫的底邊中心初始位置的橫坐標(biāo)值以及所述狹縫組裝置所在平面的任一位置的橫坐標(biāo)值，確定狹縫組裝置的光功率透過率，包括：

通過以下公式確定狹縫組裝置的光功率透過率：

其中，g(x)為所述狹縫組裝置的光功率透過率，rect表示矩形函數(shù)，x為所述狹縫組裝置所在平面的任一位置的橫坐標(biāo)值，c_j為第j個(gè)透光狹縫的底邊中心初始位置的橫坐標(biāo)值，w_j為第j個(gè)透光狹縫的寬度值，j為大于或等于1且小于或等于N的整數(shù)，N為所述狹縫組裝置中透光狹縫的個(gè)數(shù)。