检测设备和检测方法技术

本发明专利技术构思涉及一种检测设备，所述检测设备快照捕获具有由一件式离轴偏振干涉仪产生的高的空间载频的干涉图样，并且精确且迅速地测量包括空间偏振信息的斯托克斯矢量。所述检测设备在不采用二维扫描仪的情况下动态实时测量二维偏振信息。

Testing equipment and methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测设备和检测方法
本专利技术构思涉及一种检测设备和检测方法，更具体地，涉及一种测量被测物的图像的检测设备和检测方法。
技术介绍
成像技术已被广泛用于调查和研究实时改变的物理现象，并且可用作各种诊断和检测工具。基于偏振的成像技术是适用于不同领域的高分辨率和高精度测量技术之一。
技术实现思路
技术问题大部分偏振测量技术需要机械旋转偏振器机构或电子偏振调制装置。然而，采用机械机构或电子偏振调制的偏振测量技术具有硬件配置复杂和测量时间长的缺点。解决问题的技术方案本专利技术构思的一些示例实施例提供一种检测设备，其中单色光源用于通过区域成像单元快速测量图像。根据本专利技术构思的一些示例实施例，一种检测设备可包括：光产生器，产生光；第一线性偏振器，将所述光线性偏振；偏振干涉仪，将线性偏振的光分离为第一光和第二光，并且允许所述第一光和所述第二光具有空间相位差信息；第二线性偏振器，接收穿过被测物或在被测物上反射的所述第一光和所述第二光，并且将所述第一光和所述第二光线性偏振以产生干涉图样，所述干涉图样具有包括所述被测物的各向异性信息的空间载频；以及图像感测模块，从所述第二线性偏振器捕获所述干涉图样。所述第一线性偏振器和所述第二线性偏振器可具有45度的旋转角度。在特定实施例中，所述偏振干涉仪可包括：偏振分束器，将线性偏振的光分离为所述第一光和所述第二光，并且具有第一表面和第二表面，所述第一光入射在所述第一表面上，所述第二光入射在所述第二表面上，所述第一表面与所述第二表面彼此相邻；第一镜，在所述第一表面上；以及第二镜，在所述第二表面上。在特定实施例中，所述第一镜与所述第二镜可具有偏离垂直的角度。在特定实施例中，所述偏离角度可以为0.02°至0.1°。在特定实施例中，所述检测设备还可包括在所述第一线性偏振器与所述偏振分束器之间的第一非偏振分束器。在特定实施例中，所述检测设备还可包括在所述第一非偏振分束器与所述被测物之间的第二非偏振分束器。在特定实施例中，所述第二线性偏振器可设置在所述第二非偏振分束器的一侧上。在特定实施例中，所述检测设备还可包括准直透镜，所述准直透镜接收并准直来自所述光产生器的光。在特定实施例中，所述检测设备还可包括在所述第二线性偏振器与所述图像感测模块之间的光接收透镜。在特定实施例中，来自所述光产生器的所述光可以是单色光。根据本专利技术构思的一些示例实施例，一种检测设备可包括：光产生器，产生光；第一线性偏振器，将所述光线性偏振；分束器，将线性偏振的光分离为第一光和第二光，并且具有第一表面和第二表面，所述第一光入射在所述第一表面上，所述第二光入射在所述第二表面上，所述第一表面和所述第二表面彼此相邻；第一镜和第二镜，分别在所述第一表面上和所述第二表面上；第二线性偏振器，接收和线性偏振来自所述分束器的所述第一光和所述第二光；以及图像感测模块，捕获来自所述第二线性偏振器的干涉图像。所述第一镜与所述第二境可具有偏离垂直的角度。在特定实施例中，所述偏离角度可以为0.02°到0.1°。在特定实施例中，所述分束器可以是偏振分束器。在特定实施例中，所述检测设备还可包括在所述第一线性偏振器与所述偏振分束器之间的非偏振分束器。在特定实施例中，来自所述光产生器的所述光可以是单色光。根据本专利技术构思的一些示例实施例，一种检测方法可包括：将光线性偏振；将线性偏振的光分离为第一光和第二光；允许所述第一光和所述第二光具有空间相位差；对被测物辐射具有所述空间相位差的所述第一光和所述第二光；接收并线性偏振来自所述被测物的所述第一光和所述第二光；以及捕获由被测物调制的干涉图样。在特定实施例中，所述光可以是单色光。在特定实施例中，所述第一光和所述第二光分别可以为P偏振波和S偏振波。在特定实施例中，所述干涉图样可以以快照模式被捕获。在特定实施例中，所述光的波长可以是可变的。技术效果根据本专利技术构思，可在没有机械旋转机构或电子信号调制的情况下以快照模式实时测量成像信息。被测物的图像信息可通过二维区域成像单元实时高速地测量，而不需要采取用于通过点测量单元来测量的传统的光谱偏振器的二维扫描仪。附图说明图1示出了示出根据本专利技术构思的检测设备的示意图。图2示出了示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的检测设备的简化图。图3示出了示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的检测设备的简化图。图4示出了示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的检测设备的简化图。图5示出了图2至图4中描绘的偏振分离器的示例。图6示出了根据本专利技术构思的从检测设备产生的干涉图样的示例。图7示出了示出图6的A部分的放大图。图8示出了根据本专利技术构思的干涉图样的一维表面轮廓的示例。图9A和图9B示出了从根据本专利技术构思的干涉图样提取的空间相位信息的示例。图10A示出了根据本专利技术构思的具有不同偏振状态的被测物的空间偏振相位差图。图10B示出了示出图10A的中央位置处的空间偏振相位差与使用商业成像偏振计获得的空间偏振相位差之间的比较的曲线图。图11A示出了通过使用根据本专利技术构思的检测设备从具有纳米图案的被测物产生的干涉图样的示例。图11B示出了从图11A的干涉图样获得的空间偏振相位差的测量结果。具体实施方式现在下文将结合附图描述本专利技术构思的一些示例实施例。图1示出了示出根据本专利技术构思的检测设备的示意图。参照图1，根据本专利技术构思的检测设备可包括光源部100、偏振调制部200和分析部300。光源部100可照射光。光源部100可辐射单色光。激光束Ein可照射到偏振调制部200。激光束可在偏振调制部200中线性偏振(例如，以45°的旋转角度)。偏振调制部200可使线性偏振的激光束分离为P偏振波和S偏振波，并且可允许P偏振波和S偏振波具有空间相位差。例如，彼此垂直地线性偏振的P偏振波和S偏振波中的至少一个可被调制为具有空间相位差。如上所述，偏振调制部200可产生具有空间相位差的高的空间载频。被测物OBJ可被具有高的空间载频的输出场Eout辐射。被测物OBJ可具有偏振各向异性。被测物OBJ的偏振各向异性可对穿过被测物OBJ或在被测物OBJ上反射的光提供振幅调制和相位调制。来自被测物OBJ的光可入射到分析部300上并随后线性偏振(例如，以45°的旋转角度)。因此，P偏振波和S偏振波可彼此干涉以产生干涉图样，该干涉图样具有包括被测物OBJ的各向异性偏振信息的高的空间载频。分析部300可在没有驱动机构的情况下以快照模式捕获干涉图样，这可导致二维图像的产生。此外，分析部300可实时测量包括被测物OBJ的空间偏振参数的斯托克斯矢量。图2示出了示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的检测设备的简化图。将做出省略以避免对参照图1论述的组件和功能的重复解释。参照图2，根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测设备，包括：/n光产生器，产生光；/n第一线性偏振器，将所述光线性偏振；/n偏振干涉仪，将线性偏振的光分离为第一光和第二光，并且允许所述第一光和所述第二光具有空间相位差信息；/n第二线性偏振器，接收穿过被测物或在被测物上反射的所述第一光和所述第二光，并且将所述第一光和所述第二光线性偏振以产生干涉图样，所述干涉图样具有包括所述被测物的各向异性信息的空间载频；以及/n图像感测模块，从所述第二线性偏振器捕获所述干涉图样。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180810 KR 10-2018-0093605;20190723 KR 10-2019-001.一种检测设备，包括：
光产生器，产生光；
第一线性偏振器，将所述光线性偏振；
偏振干涉仪，将线性偏振的光分离为第一光和第二光，并且允许所述第一光和所述第二光具有空间相位差信息；
第二线性偏振器，接收穿过被测物或在被测物上反射的所述第一光和所述第二光，并且将所述第一光和所述第二光线性偏振以产生干涉图样，所述干涉图样具有包括所述被测物的各向异性信息的空间载频；以及
图像感测模块，从所述第二线性偏振器捕获所述干涉图样。


2.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述偏振干涉仪包括：
偏振分束器，将线性偏振的光分离为所述第一光和所述第二光，并且具有第一表面和第二表面，所述第一光入射在所述第一表面上，所述第二光入射在所述第二表面上，所述第一表面与所述第二表面彼此相邻；
第一镜，在所述第一表面上；以及
第二镜，在所述第二表面上。


3.根据权利要求2所述的检测设备，其中，所述第一镜与所述第二镜具有偏离垂直的角度。


4.根据权利要求3所述的检测设备，其中，所述偏离角度为0.02°至0.1°。


5.根据权利要求2所述的检测设备，所述检测设备还包括在所述第一线性偏振器与所述偏振分束器之间的第一非偏振分束器。


6.根据权利要求5所述的检测设备，所述检测设备还包括在所述第一非偏振分束器与所述被测物之间的第二非偏振分束器。


7.根据权利要求6所述的检测设备，其中，所述第二线性偏振器设置在所述第二非偏振分束器的一侧上。


8.根据权利要求1所述的检测设备，所述检测设备还包括准直透镜，所述准直透镜接收并准直来自所述光产生器的光。


9.根据权利要求1所述的检测设备，所述检测设备还包括在所述第二线性偏振器与所述图像感测模块之间的光接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大锡，
申请(专利权)人：全北大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR