[发明专利]一种缺陷检测设备及方法

说明书

本发明提供了一种缺陷检测设备及方法，通过激光发射装置发出探测光，并使探测光辐照到待测样品上，形成信号光，然后通过分光装置将信号光中包含的散射光和荧光进行分离，使得荧光入射到第一探测装置成像，散射光入射到第二探测装置成像，进而通过控制装置处理第一探测装置采集到的荧光图像信息以及第二探测装置采集到的散射光图像信息，得到待测样品的表面缺陷信息以及亚表面缺陷信息。通过本发明提供的技术方案能够实现对待测样品的亚表面缺陷的无损检测，而且能够同时实现对待测样品的表面缺陷的无损检测，有利于节约缺陷检测的测试时间，提高测试效率。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体而言，涉及一种缺陷检测设备及方法。

背景技术

为了获得最大输出，大型高功率/高能量激光装置都在接近于光学元件损伤阈值的通量下运行，因此光学元件损伤性能尤其重要，是决定这类激光装置输出能力的关键。目前高通量下光学元件的损伤问题大部分都可归结于光学元件亚表面各类缺陷，这些缺陷深度在几微米到数百微米，当激光辐照时会吸收激光能量导致局部材料高温进而引发损伤。因此，光学元件亚表面缺陷的探测技术和方法非常关键。

然而，现有的亚表面缺陷检测方法为通过物理或化学的方法将不同深度的缺陷暴露在外面，结合光学显微镜、扫描电镜、原子力显微镜等技术获取缺陷信息，这些方法测试的亚表面缺陷精度高，不受表面缺陷影响，在加工行业普遍采用，但存在效率低、有破坏性等问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种缺陷检测设备及方法，能够有效地改善上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种缺陷检测设备，包括：激光发射装置、分光装置、第一探测装置、第二探测装置以及控制装置，所述第一探测装置与所述第二探测装置均与所述控制装置电连接。其中，所述激光发射装置用于发出探测光，并使得所述探测光辐照到待测样品上，形成信号光，所述信号光包括所述探测光在所述待测样品的表面缺陷处发生散射而形成的散射光以及所述待测样品的表面缺陷和/或亚表面缺陷在所述探测光的激发下产生的荧光。所述分光装置用于将所述信号光中包含的所述散射光和所述荧光进行分离，使得所述荧光入射到所述第一探测装置成像，所述散射光入射到所述第二探测装置成像。所述控制装置用于处理所述第一探测装置采集到的荧光图像信息以及所述第二探测装置采集到的散射光图像信息，得到所述待测样品的表面缺陷信息以及亚表面缺陷信息。

进一步地，所述分光装置包括物镜和分光器件，所述物镜的光轴与所述待测样品的反射光传播路径呈预设角度，且所述预设角度大于0。所述信号光进入所述物镜，由所述物镜出射后入射到所述分光器件，由所述分光器件将所述信号光中包含的所述荧光和所述散射光分离。

进一步地，所述物镜的光轴垂直于所述待测样品的待测表面且穿过所述待测样品上的探测光辐照区域。

进一步地，上述缺陷检测设备还包括样品台，用于放置所述待测样品并调节所述待测样品的位置。

进一步地，上述缺陷检测设备还包括高通滤波器，所述高通滤波器设置于所述分光装置与所述第一探测装置之间的荧光传输路径中，所述高通滤波器用于滤除所述探测光对应的散射光。

进一步地，上述缺陷检测设备还包括第一激光陷阱和第二激光陷阱，所述第一激光陷阱设置于所述待测样品的反射光传播路径上，所述第二激光陷阱设置于所述待测样品的透射光传播路径上，用于吸收残余的探测光。

进一步地，所述控制装置具体用于：根据所述散射光图像信息，得到所述待测样品的表面缺陷信息；通过对比所述散射光图像信息以及所述荧光图像信息，得到所述待测样品的亚表面缺陷信息。