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原文传递一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法

专利名称：	一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法
摘要：	本发明公开了一种基于光热失调技术的大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，采用调制高功率激光经准直扩束形成大尺寸激励光斑后对反射薄膜元件进行照射加热，薄膜的吸收型缺陷在样品表面产生周期性调制温度分布并导致缺陷区域反射率或透过率发生周期性变化。采用另一束一定波长的低功率激光束经准直扩束形成大尺寸探测光斑后以一定入射角照射到反射薄膜元件被加热激光束照射的相同区域，其薄膜反射或透射的探测激光束光场分布经光学成像系统成像到CCD靶面记录。对CCD记录的光场强度图像进行分析确定被照射区域吸收型缺陷及其相应特征。本方法极大地提高了单次探测面积，使通过扫描实现大口径反射薄膜元件吸收型缺陷分布的快速检测成为可能。
专利类型：	发明专利
申请人：	电子科技大学
发明人：	李斌成;王静;赵斌兴;江海涛
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN201911352599.4
公开号：	CN111122599A
分类号：	G01N21/95;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/95
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：采用高功率激光束经准直扩束至一定尺寸后对反射薄膜元件进行照射加热，反射薄膜元件的吸收型缺陷由于光吸收产生的温升以及热扩散在样品表面形成一定的温度分布，该温度变化进一步改变反射薄膜在缺陷区域的反射率或透过率，采用另一束一定波长的低功率激光束经过准直扩束形成大尺寸探测光斑后照射反射薄膜元件被高功率加热激光束照射的相同区域，其反射或透射光束的光场分布经光学成像系统并穿过窄带滤波片后成像到CCD靶面记录，通过分析CCD记录的光场图像强度分布变化确定反射薄膜元件被照射区域吸收型缺陷及其相应特征。 2.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：加热激光为高功率(>500W)连续激光，调节其光斑尺寸使其在反射薄膜元件表面的照射功率密度为1-100kW/cm2，其输出功率周期性调制，调制频率为CCD相机帧频的二分之一。 3.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：探测激光为低功率(＜100mW)、光束质量高(M2<2)的连续激光，其在反射薄膜元件表面的尺寸大于加热激光束，波长位于反射薄膜元件反射带边缘，且入射角根据被测反射薄膜元件的反射谱或透射谱确定，在1-50度范围内调节，使探测光波长处于特定入射角反射或透射光谱带一阶导数的最大值处或附近。 4.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：准直扩束后的加热光束与探测光束强度分布均匀，且在反射薄膜元件被照射区域探测光斑尺寸大于激励光斑尺寸。 5.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：光学成像系统将反射薄膜元件表面的反射或透射探测光场分布成像到CCD靶面，实现反射薄膜元件表面反射或透射光场分布的准确测量，光学成像系统放大倍率根据测量分辨率需求确定。 6.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：放置于CCD前的窄带滤光片完全滤除加热激光束、仅通过探测激光束。 7.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：CCD帧频为加热激光束功率调制频率的2倍，且CCD触发信号与加热激光束调制信号之间存在一定的相位延时，由延时装置实现和控制。 8.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：当探测激光束入射角大于15度时，采用偏振控制装置调节探测激光束偏振态，使探测灵敏度最大化。 9.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：通过快速傅里叶变换(FFT)等算法从CCD记录的多帧探测激光束光场分布图像获取吸收型缺陷信息。 10.根据权利要求1所述的一种大口径反射薄膜元件吸收型缺陷快速成像的方法，其特征在于：一幅CCD图像反映大尺寸光斑覆盖区域的吸收型缺陷及特征，通过将反射薄膜元件放置于二维扫描台并用大尺寸光斑扫描整个样品被测区域得到反射薄膜元件吸收型缺陷的全口径分布及特征。
所属类别：	发明专利