[發明專利]一種基于深紫外光譜分析和圖像識別的光學分析儀器

在審

• 申請號: 202210322533.6
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114660012A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張楊;黃凌雄;陳偉;陳秋華;陳養國;王昌運
• 申請（專利權）人: 福建福晶科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N21/41;G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于深紫外光譜分析和圖像識別的光學分析儀器，包括：深紫外激光光源和輔助光源、樣品臺、第一光學成像模塊和光譜分析探測器，本發明以深紫外激光作為激發光源，結合輔助光源照射樣品，以光譜分析結合高清圖像分析，可以自動快速檢測光學材料及光學器件的質量；能夠通過掃描檢測精確定位光學材料及光學器件的缺陷存在區域，對光學材料的缺陷類型進行判定，分析光學材料的成分均勻性；通過深紫外激光和輔助光源的協同檢測，能夠更為精細地檢測光學器件的加工質量；智能化比對技術結合數據庫可以高效自動完成光學材料和光學器件的品質分析。

技術領域

本發明涉及一種材料性能測試技術領域，具體的，涉及一種基于深紫外光譜分析和圖像識別的光學分析儀器。

背景技術

光學材料的品控標準經過漫長的發展歷史已經到了相當成熟的階段，對于普通光學應用來說，這套檢測體系足以滿足各方面的要求，包括材料的篩選以及光學元器件的質量評價。隨著光電產業的爆發性增長，光電功能器件在種類和功能上得到不斷的拓展，這套檢測體系在特殊波段及高性能光學領域中暴露出一些缺憾，難以在產品進入應用前篩選出不合格品。

高品質光學材料及光學器件的高標準要求，一方面體現在光學器件的精密加工上，另一方面需要依托光學材料的內部高品質。以往檢測中使用激光干涉儀之類的設備，可以獲取光學器件的加工精度、光學材料的內部均勻性等信息，這些參數在普通光學應用領域是足夠了，但是對于應用于強光學、紫外波段、紅外波段等方面的光學器件，僅依靠上述信息是無法可靠判斷產品的合格與否。以強光學領域使用的光學器件為例，光學器件需要承受極高的光能量密度，能否在苛刻條件下正常工作，不單單需要光學材料內部均勻、器件加工精密，還要光學材料有低的光吸收系數、低缺陷密度、雜質濃度低等，這些信息的獲取需要依靠專門的儀器進行測量，難以實現無損高速同步測量。

因此，如何實現在強光學應用領域對于光學材料內部的分析和判斷，成為現有技術亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于深紫外光譜分析和圖像識別的光學分析儀器，以深紫外激光作為激發光源，結合輔助光源照射樣品，通過分析樣品在深紫外激光激發下產生的光學變化，進行光學材料和光學器件的質量分析。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于深紫外光譜分析和圖像識別的光學分析儀器，其特征在于，包括：

光源模塊、樣品臺、第一光學成像模塊和光譜分析探測器；

所述光源模塊包括深紫外激光光源和輔助光源，

深紫外激光光源，發射波長在200~360nm之間的用于光譜分析的深紫外激光，所述深紫外激光經過第二45°反射鏡照射在樣品上；

輔助光源，用于發射用于光學成像分析的輔助光，所述輔助光經過第一45°反射鏡照射在樣品上，并且與深紫外激光同軸方向傳播，即從同軸的兩個方向分別照射在樣品上；

樣品臺，用于承載樣品，并且能夠在三維方向上移動，以選擇分析測試區域；

第一45°分光鏡，位于深紫外激光和輔助光的光束方向上，將通過樣品的光信號按照一定的分光比進行分光，其中一部分進入第一光學成像模塊，另一部分進入光譜分析探測器；

所述第一光學成像模塊，用于采集激光照射區域的圖像信息，并傳輸至信息處理系統，進行光學圖像分析；

所述光譜分析探測器，用于采集深紫外激光照射樣品后產生的光譜變化信息，包括譜線分布和強度。

可選的，還具有信息處理系統用于控制光源模塊、樣品臺、第一光學成像模塊和光譜分析探測器，并采集它們獲取的信息與數據庫內部信息進行同步處理、對比分析。

可選的，在樣品的側面設置有第二光學成像模塊，所述第二光學成像模塊40，用于探測深紫外激光在樣品中的傳輸信息，其光譜響應范圍從深紫外激光頻率到可見光區域。

可選的，所述深紫外激光的平均功率大于1mW。