[發明專利]一種基于超結構表面的熱波暗場熒光共焦顯微測量裝置

在審

• 申請號: 202310248941.6
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116465867A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 劉辰光;劉儉;陳釗;華子杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種基于超結構表面的熱波暗場熒光共焦顯微測量裝置，包括熱波泵浦光產生模塊、線振探測光產生模塊、照明模塊和信號檢測模塊；述熱波泵浦光產生模塊和所述線振探測光產生模塊分別產生熱波泵浦光和熒光激發光；所述照明模塊用于接收所述熱波泵浦光和所述熒光激發光，在待測樣品上形成聚焦光斑，并產生熱波熒光信號；其中，所述熱波熒光信號包括左旋圓偏振光信號和右旋圓偏振光信號；所述信號檢測模塊分別獲取所述左旋圓偏振光信號和右旋圓偏振光信號的信號值，并計算手性信息；本發明，能夠采用熱波熒光成像檢測，對吸收缺陷的檢測具有更高的成像靈敏度，可以對吸收性污染缺陷檢測。

技術領域

本發明涉及光學精密測量技術領域，更具體的說是涉及一種基于超結構表面的熱波暗場熒光共焦顯微測量裝置。

背景技術

高性能光學元件及光學材料在精密儀器制造和重大光學工程研究中有著廣泛的應用，是光學系統性能的根基，因此對光學元件及光學材料在表面和亞表面中的機械結構、化學成分以及晶格結構缺陷高分辨率精密檢測起著重要的作用。其中，光學元件缺陷的手性結構會嚴重影響入射光束的光場分布情況，降低光斑質量。

暗場共焦顯微測量技術具有良好的光學層析能力、較高的成像分辨率以及暗背景帶來的較高成像對比度等優勢，已成為光學元件無損三維檢測的重要手段。普通光學暗場共焦顯微測量技術僅能實現樣品的幾何缺陷檢測，如劃痕、氣泡等，但其無法獲取缺陷的其他物理化學性質。為了更為全面地表征光學元件及材料的缺陷特性，以更準確地實現缺陷識別及分類，集成多種模態的顯微測量方式有待開發，并有望被更多地應用在了缺陷測量領域。

因此，如何提供一種基于超結構表面的熱波暗場熒光共焦顯微測量裝置，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于超結構表面的熱波暗場熒光共焦顯微測量裝置，能夠采用熱波熒光成像檢測，對吸收缺陷的檢測具有更高的成像靈敏度，可以對吸收性污染缺陷檢測；能夠對左右圓偏光熱波熒光信號進行分離，并進行圓二向色性分析實現了對吸收性缺陷的手性檢測。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于超結構表面的熱波暗場熒光共焦顯微測量裝置，包括熱波泵浦光產生模塊、線振探測光產生模塊、照明模塊和信號檢測模塊；

所述熱波泵浦光產生模塊和所述線振探測光產生模塊分別產生熱波泵浦光和熒光激發光；

所述照明模塊用于接收所述熱波泵浦光和所述熒光激發光，在待測樣品上形成聚焦光斑，并產生熱波熒光信號；其中，所述熱波熒光信號包括左旋圓偏振光信號和右旋圓偏振光信號；

所述信號檢測模塊分別獲取所述左旋圓偏振光信號和右旋圓偏振光信號的信號值，并計算手性信息。

進一步的，所述熱波泵浦光產生模塊包括第一激光器、斬波器和二向色鏡；所述線振探測光產生模塊包括第二激光器、第一孔徑光闌和偏振片；

所述第一激光器發射出的所述熱波泵浦光經所述斬波器進行頻率調制后射入所述二向色鏡一面；

所述第二激光器發出的所述熒光激發光通過所述第一孔徑光闌進行孔徑調制后射入所述二向色鏡另一面；

所述二向色鏡將所述熱波泵浦光和所述熒光激發光合束后發射至所述照明模塊。

進一步的，所述斬波器用于對所述熱波泵浦光進行調制，所述調制頻率的范圍為10kHz至1MHz。

進一步的，所述偏振片用于將所述熒光激發光調整為45°線偏振光。

進一步的，所述照明模塊包括根據光路依次擺放的第二孔徑光闌、非偏振分束器、物鏡和三維位移臺；

所述熒光激發光與所述熱波泵浦光經過所述非偏振分束器和所述物鏡聚焦至所述三維位移臺，在所述三維位移臺上的待測樣品上形成光斑，進行三維掃描；