[发明专利]一种共光路自校准薄膜厚度测量装置及测量方法有效
| 申请号： | 201710277954.0 | 申请日： | 2017-04-25 |
| 公开（公告）号： | CN107167085B | 公开（公告）日： | 2019-09-27 |
| 发明（设计）人： | 苑勇贵;卢旭;杨军;彭峰;李寒阳;卢东川;祝海波;苑立波 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工程大学 |
| 主分类号： | G01B11/06 | 分类号： | G01B11/06;G01B11/02 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 测量 薄膜 共光路 自校准 探头 薄膜厚度测量装置 绝对距离 外部环境变化 不透明薄膜 透射和反射 测量过程 测量探头 测量系统 传输光线 干涉光束 光源输出 解调模块 控制模块 膜厚测量 探头模块 标定 溯源 采集 透明 干涉 安置 | ||
1.一种共光路自校准薄膜厚度测量装置，包括光源输出模块(1)、膜厚测量探头模块(4)、干涉与解调模块(6)以及采集与控制模块(7)，其特征是：光源输出模块(1)输出光通过分束耦合器(2)被分为两路，一路通过第1测量干涉仪耦合器(3)进入膜厚测量探头模块(4)的第1测量探头(401)中进行测量、另一路通过第2测量干涉仪耦合器(5)进入膜厚测量探头模块(4)的第2测量探头(402)中进行测量；经由第1测量探头(401)的返回光通过第1测量干涉仪耦合器(3)进入干涉与解调模块(6)中，经由第2测量探头(402)的返回光通过第2测量干涉仪耦合器(5)进入干涉与解调模块(6)中；通过干涉与解调模块(6)中的第1解调干涉仪(6A)与第2解调干涉仪(6B)的扫描实现光程匹配，通过第2波分复用器(707)和第3波分复用器(708)将不同波长的干涉信号分离后输入到采集与控制模块(7)中。
2.根据权利要求1所述的共光路自校准薄膜厚度测量装置，其特征是：所述光源输出模块(1)由宽谱光源(101)、第1隔离器(102)、窄带稳频激光光源(103)、第2隔离器(104)、第1波分复用器(105)组成；宽谱光源(101)与第1隔离器(102)相连接，窄带稳频激光光源(103)与第2隔离器(104)相连接；第1隔离器(102)与第1波分复用器(105)的第一输入端(1a)相连，第2隔离器(104)与第1波分复用器(105)的第二输入端(1b)相连。
3.根据权利要求2所述的共光路自校准薄膜厚度测量装置，其特征是所述的光源输出模块(1)中各光源的特征为：宽谱光源(101)的半谱宽度大于45nm，出纤功率大于2mW；窄带稳频激光光源(103)的半谱宽度小于1pm，出纤功率大于2mW；宽谱光源(101)与窄带稳频激光光源(103)具有不同的中心波长，且二者的频谱在半谱宽度内没有重叠的部分。
4.根据权利要求1所述的共光路自校准薄膜厚度测量装置，其特征是：所述膜厚测量探头模块(4)由第1测量探头(401)和第2测量探头(402)所组成；第1测量探头(401)与第2测量探头(402)能够同时实现对传输光线的透射和反射；第1测量探头(401)与第2测量探头(402)的出射光线互相重合；待测器件(403)放置测量时，分别与第1测量探头(401)和第2测量探头(402)的出射光线垂直；第1测量探头(401)与第1测量干涉仪耦合器的输出端(3c)相连接，第2测量探头(402)与第2测量干涉仪耦合器输出端(5c)相连接。
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