曲率半径测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种曲率半径测量装置及其测量方法，所述曲率半径测量装置包括样品台、衍射光阵列产生模块和探测分析模块，通过衍射光阵列产生模块产生并向样品发射衍射光阵列，到达样品表面后，经过样品表面反射发出反射光阵列，探测分析模块接收所述反射光阵列，并根据接收到的反射光阵列的尺寸，获取样品的曲率半径。本发明专利技术利用衍射光阵列与光源距离不同则阵列大小不同的特性，设计了使用衍射光阵列测量曲率半径的数学模型，并基于该数学模型实现了一种结构简单、测量速度快，而且对激光器、传感器等硬件要求较低的曲率半径测量装置。

Curvature radius measuring device and its measuring method

【技术实现步骤摘要】
曲率半径测量装置及其测量方法
本专利技术涉及薄膜测量
，特别是涉及一种曲率半径测量装置及其测量方法。
技术介绍
薄膜技术被广泛应用于光学、电学、材料等
，但是在薄膜的制造过程中，物理气相沉积等制备工艺都会使形成的薄膜内部存在较大的残余应力，而残余应力会导致薄膜弯曲甚至器件失效，薄膜的曲率半径是评价残余应力最直接的方式，因此在形成薄膜后，测量其曲率半径是一个关键的薄膜测量步骤。单光点线扫描法是一种比较成熟的薄膜曲率半径测量方法，测量光束经过形变的样品表面反射，再经过光程放大后，采集偏移的位置从而计算样品的等效曲率半径，但是单光点线扫描法需要测量多组(通常大于10组)数据后才可以计算一次曲率半径值，单次测量用时大于20秒，而且多组测量数据容易受到如环境振动等干扰，从而影响测量结果。为了解决单光点线扫描法的测量时间和准确度问题，研究人员提出了平行光阵列法，通过将测量光束改变为平行光阵列，可以通过一次数据采集计算出样品的曲率半径，而且避免了环境干扰对测量准确度的影响。但是平行光阵列法需要高质量的平行光斑点阵，对光学器件的设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲率半径测量装置，其特征在于，包括：/n样品台，用于承载待测量的样品；/n衍射光阵列产生模块，用于产生并向样品发射衍射光阵列；/n探测分析模块，用于接收所述样品发出的反射光阵列，并根据接收到的反射光阵列的尺寸，获取样品的曲率半径。/n

【技术特征摘要】
1.一种曲率半径测量装置，其特征在于，包括：
样品台，用于承载待测量的样品；
衍射光阵列产生模块，用于产生并向样品发射衍射光阵列；
探测分析模块，用于接收所述样品发出的反射光阵列，并根据接收到的反射光阵列的尺寸，获取样品的曲率半径。


2.根据权利要求1所述的曲率半径测量装置，其特征在于，所述探测分析模块包括：
传感器成像屏，用于接收所述样品发出的反射光阵列，并将所述反射光阵列的光信号转化为电信号；
分析单元，与所述传感器成像屏电连接，用于根据所述电信号获取样品的曲率半径。


3.根据权利要求2所述的曲率半径测量装置，其特征在于，所述衍射光阵列的发射方向垂直于所述样品台，根据以下公式计算样品的曲率半径：



其中，
R为样品的曲率半径；
S为衍射光阵列从所述衍射光阵列产生模块到样品表面的第一路径的长度；
H为反射光阵列从所述样品表面到传感器成像屏的第二路径的长度；
β为所述衍射光阵列的发散角；
D为所述反射光阵列在探测器上的实际落点与设定落点之间的距离。


4.根据权利要求2所述的曲率半径测量装置，其特征在于，所述曲率半径测量装置还包括半反半透镜片，所述半反半透镜片设于所述衍射光阵列产生模块与样品台之间，所述半反半透镜片与样品台之间的夹角为45°；
衍射光阵列穿过所述半反半透镜片到达样品表面，再经过所述样品表面和半反半透镜片的反射，投射在与所述样品台垂直设置的传感器成像屏上。


5.根据权利要求1所述的曲率半径测量装置，其特征在于，所述样品台包括：
台面，用于承载待测量的样品；
二维运动机构，用于带动所述台面水平运动。


6.根据权利要求1所述的曲率半径测量装置，其特征在于，所述衍射光阵列产...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凯，张小波，常正凯，
申请(专利权)人：深圳市速普仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44