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基于涡旋光孔径扫描的暗场共焦显微测量装置及其方法 

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申请/专利权人:哈尔滨工业大学

摘要:本申请公开了一种基于涡旋光孔径扫描的暗场共焦显微测量装置及其方法,涉及光学精密测量技术领域,其中装置包括:涡旋光生成模块、涡旋光孔径扫描模块、样品扫描模块和暗场锁放探测模块;一方面利用涡旋光孔径扫描模块实现聚焦至样品的聚焦光斑在样品上小范围内扫描,产生振荡信号凸显出样品纳米级缺陷的散射信号。另一方面,利用暗场锁放探测模块实现高灵敏度振荡信号探测。本发明中,涡旋光孔径小范围扫描与暗场锁放探测功能的相结合,实现小于50纳米级缺陷的高灵敏度检测。

主权项:1.一种基于涡旋光孔径扫描的暗场共焦显微测量装置,其特征在于,包括:涡旋光生成模块、涡旋光孔径扫描模块、样品扫描模块和暗场锁放探测模块;所述涡旋光生成模块用于生成涡旋光;所述涡旋光孔径扫描模块按照所述涡旋光生成模块生成的涡旋光的光线传播方向依次包括:反射镜、单轴扫描振镜、扩束器、非偏振分束器和物镜;所述非偏振分束器用于将所述扩束器输出的光束和样品反射的信号回光进行分束;所述物镜用于将分束后的所述扩束器输出的光束聚焦于所述样品上以及收集所述信号回光并入射至所述非偏振分束器;所述单轴扫描振镜用于控制反射镜反射的涡旋光的光束传输方向以使扫描过程中入射至物镜的涡旋光中心的暗斑在物镜入瞳范围内偏离入瞳中心往返移动以及聚焦于所述样品上的聚焦光斑在样品的小范围内往返振荡扫描;范围的大小是根据物镜的孔径和波长确定的;所述样品扫描模块用于在扫描过程中控制样品移动以使样品上的聚焦光斑在样品内进行二维扫描或三维扫描;所述暗场锁放探测模块按照所述非偏振分束器分束后的信号回光的光线传播方向依次包括:光阑、聚焦透镜、针孔、光电倍增管和锁相放大器;所述光阑用于滤除所述信号回光中的反射光保留光束中心的散射光;所述聚焦透镜用于将所述光阑输出的散射光进行聚焦并由所述针孔入射至所述光电倍增管;所述光电倍增管用于将接收的散射光的光信号转换成电信号;所述锁相放大器用于将所述光电倍增管输出的电信号进行锁相放大处理。

全文数据:

权利要求:

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