[发明专利]介质高反膜元件表面缺陷测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种介质高反膜元件表面缺陷测量装置，其特征在于，包括环形光源(1)、陷波滤波系统(3)、显微系统(4)、相机(5)、供样品(2)放置的XYZ位移平台(6)、光束收集器(7)、光纤(8)、光谱仪(9)、分光光度计和计算机(10)；

所述的环形光源(1)为宽光谱光源，发光波长范围为λ_e1～λ_e2；所述的样品(2)为介质高反膜元件；

所述的环形光源(1)发出的平行光以θ角斜入射到所述的样品(2)的待测表面；

沿所述的样品(2)表面的法线方向依次为所述的陷波滤波系统(3)、显微系统(4)和相机(5)；所述的陷波滤波系统(3)由具有不同带阻波段的陷波滤光片组成，每一个陷波滤光片的带阻宽度为Δλ；所有的陷波滤光片的带阻波段覆盖了环形光源(1)的发光波长范围λ_e1～λ_e2；所述的陷波滤波系统(3)使带阻波段λ_s～λ_e的光被滤除，波长小于λ_s的光和波长大于λ_e的光可以通过，透过率大于90％；

所述的样品(2)的光滑表面和表面缺陷产生的散射光通过所述的陷波滤波系统(3)，透过的散射光被所述的显微系统(4)接收，在所述的相机(5)上成像；

所述的光束收集器(7)与光谱仪(9)通过所述的光纤(8)连接；所述分 光光度计，用于测量所述样品(2)待测表面在入射角θ下的反射率光谱曲线R(λ)，波长范围为λ_e1～λ_e2；

所述的相机(5)的输出端与所述的计算机(10)的输入端连接；所述的光谱仪(9)的输出端与所述的计算机(10)的输入端连接；所述的XYZ位移平台(6)的控制端与所述的计算机(10)的控制信号输出端连接。

2.利用权利要求1所述的介质高反膜元件表面缺陷测量装置进行介质高反膜表面缺陷测量的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

1)利用分光光度计测量所述的样品(2)待测表面在入射角θ下的反射率光谱曲线R(λ)，波长范围为λ_e1～λ_e2；

2)将所述的样品(2)置于所述的XYZ位移平台(6)上，所述的计算机(10)驱动所述的XYZ位移平台(6)沿Z向移动，使待测表面处于所述的显微系统(4)的物面位置；

3)将所述的光束收集器(7)置于入射光路中，收集入射光，所述的光谱仪(9)测量入射光源的光谱曲线，并将其归一化，得到归一化环形光源发光光谱曲线P₀(λ)；测量完成后，将所述的光束收集器(7)移出入射光路；

4)所述的计算机(10)根据式(1)计算待测光滑表面的散射光谱：

式中，δ为待测表面的粗糙度，用光学轮廓仪测量；

5)所述的计算机(10)根据步骤4)计算的数据绘制所述的样品的光滑表面的散射光谱曲线；散射光谱曲线存在高散射强度波段和低散射强度波段，高散射强度波段的散射强度远远大于低散射强度波段的散射强度，呈显著的凸起状态；以此确定待测光滑表面的高散射强度波段λ₁～λ₂；

6)根据步骤5)确定的高散射强度波段选择对应带阻波段的单片或多片陷波滤光片组成所述的陷波滤波系统(3)，陷波滤波系统(3)的截止波长λ_s等于或略小于λ₁，截止波长λ_e等于或略大于λ₂；

7)所述的相机(5)采集当前测量区域的表面图像，并存储到所述的计算机(10)中；

8)所述的计算机(10)控制XYZ位移平台(6)在XY平面内按光栅扫描路线运动，每次移动的距离为测量视场的宽度，每移动一次，重复步骤7)采集并存储图像，完成整个预设区域的扫描和图像采集；

9)所述的计算机(10)中的图像处理软件对采集的图像进行拼接、预处理和缺陷特征提取，完成测量。