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申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
摘要：本发明涉及一种基于差动共焦传感器的薄膜厚度测量系统及方法，属于光学测量技术领域。解决现有采用激光差动共焦透镜技术测量超薄材料厚度时因被测件发生倾斜导致测量误差增大以及测量范围受限的技术问题。本发明的基于差动共焦传感器的薄膜厚度测量系统，在光路方向上依次包括：激光器、偏振分束镜、14波片和物镜定位器及显微物镜组件；还包括面阵相机、分束镜、聚焦透镜和探测器。本发明的薄膜厚度测量系统，基于差动共焦显微技术，通过引入倾角测量技术，能够对倾斜角度进行实时标定，降低了测量所需要的时间。将倾斜角度引入超薄材料的厚度计算中，进一步提高了超薄材料厚度测量的精度，拓展了超薄材料厚度的测量范围。
主权项：1.一种基于差动共焦传感器的薄膜厚度测量系统，其特征在于，在光路方向上依次包括：激光器（1）、偏振分束镜（2）、14波片（3）和物镜定位器及显微物镜组件（4）；所述激光器（1）射出的平行光束经过所述偏振分束镜（2）与所述14波片（3）后改变光的偏振态，通过物镜定位器及显微物镜组件（4）将偏振光聚焦于待测材料（5）表面，物镜定位器及显微物镜组件（4）中的显微物镜在物镜定位器携带下沿显微物镜轴向移动，实现轴向扫描，光束经过待测材料（5）反射后，从显微物镜光瞳面出射，出射的光束被第一分束镜（8）分为两路光束，一路光束进入面阵相机（7），用于分析待测材料（5）的倾斜角度；另一路光束通过第二分束镜（9）分为两路光束，其中一路光束通过第一聚焦透镜（10）聚焦后进入焦后针孔探测器（12），另一路光束通过第二聚焦透镜（11）聚焦后进入焦前针孔探测器（13），对焦前针孔探测器（13）、焦后针孔探测器（12）提取到的重叠的待测材料（5）上下表面差动共焦信号曲线进行分离，获取光斑峰值坐标差值，并结合倾斜角度和待测材料（5）的折射率计算待测材料（5）的薄膜厚度。
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权利要求：
百度查询： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 基于差动共焦传感器的薄膜厚度测量系统及方法
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