[發(fā)明專利]微區(qū)域差分反射式光譜測量系統(tǒng)與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011292390.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN112504456A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡春光;武飛宇;霍樹春;王浩;胡曉東;胡小唐
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J3/42
• 分類號(hào): G01J3/42;G01J3/02;G01N21/25
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種微區(qū)域光譜測量系統(tǒng)，包括光源模塊、分束器、測量光路、參考光路、光譜接收模塊，其中：

光源模塊，用于將復(fù)色光源產(chǎn)生的非偏振光束準(zhǔn)直輸出，對整個(gè)系統(tǒng)照明，包括：復(fù)色光源，用于輸出非偏振連續(xù)復(fù)色光；入射光纖，用于傳導(dǎo)復(fù)色光源的輸出光；準(zhǔn)直鏡，用于將入射光纖的輸出光調(diào)整為平行光束。

分束器，用于將光源模塊的輸出平行光束分為測量光束和參考光束，分別進(jìn)入測量光路和參考光路；

測量光路，用于將測量光束匯聚至待測樣品表面形成微小區(qū)域光斑構(gòu)成臨界照明，并使得經(jīng)由待測樣品反射的反射光束通過測量光路物鏡返回，該光束經(jīng)過分束器后進(jìn)入光譜接收模塊；

參考光路，用于將參考光束匯聚至參考樣品表面形成微小區(qū)域光斑構(gòu)成臨界照明，并使得經(jīng)由參考樣品反射的反射光束通過參考光路物鏡返回，該光束經(jīng)過分束器后進(jìn)入光譜接收模塊；

光譜接收模塊，包括：筒鏡、出射光纖和光譜儀，經(jīng)由分束器后的透射光束和反射光束經(jīng)筒鏡匯聚入出射光纖進(jìn)入光譜儀，用于進(jìn)行待測樣品和參考樣品的反射光差分光譜的采集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的測量光路包括：

測量光路快門，用于控制測量光路中光束的通斷；測量光路物鏡，用于實(shí)現(xiàn)臨界照明和提高微區(qū)域橫向空間分辨力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的參考光路包括：

參考光路快門，用于控制參考光路中光束的通斷；參考光路物鏡，用于實(shí)現(xiàn)臨界照明和提高微區(qū)域橫向空間分辨力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的入射光纖選用纖芯直徑450微米以上的多模光纖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，出射光纖選用纖芯直徑為50微米的多模光纖。

6.權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的微區(qū)域差分反射光譜的測量方法，包括以下步驟：

步驟A：控制復(fù)色光源通過入射光纖準(zhǔn)直輸出，選用基底與待測樣品相同批次的參考樣品；

步驟B：關(guān)閉測量光路快門，打開參考光路快門，測量參考樣品的反射光譜Ref；

步驟C：打開測量光路快門，關(guān)閉參考光路快門，測量待測樣品的反射光譜Test；

步驟D：對Ref與Test在全光譜寬度范圍內(nèi)光強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分運(yùn)算得到差分反射光譜。