【技术实现步骤摘要】
一种金属膜厚度测量装置和方法
[0001]本专利技术涉及光学测量
，尤其涉及一种金属膜厚度测量装置和方法。
技术介绍
[0002]在当今的各类工业应用中，单一材料的性质往往难以满足实际需求，通过在衬底表面镀金属膜可以改善材料性能。不同的金属膜具有不同使用场景，所镀膜层的厚度和均匀性都会对材料的力学、光学、化学性能造成显著影响，因此对金属薄膜的厚度测量是十分重要的。在这些测量方法中，无损非接触方法由于适用范围广，更加具有意义。
[0003]与传统激光超声测厚不同，飞秒激光超声测厚系统利用飞秒或皮秒激光作为光源，同时利用超短脉冲进行探测，大幅提升了探测分辨率。利用该方法可以对几十纳米到几微米的超薄金属膜进行厚度测量，分辨率优于1nm。
[0004]目前的飞秒激光测厚系统中，整体系统体积庞大，探测光和泵浦光通常是以不同的角度入射到待测样品的，由于两束光在空间不重叠，整体结构复杂，当样品变化时候需要对整体光路进行调节，操作繁琐，不利于该装置的小型化、商品化。
技术实现思路
[0005]本专利技术...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属膜厚度测量装置，其特征在于，包括：光源模块、分光模块、延迟模块、探测光传输接收模块、泵浦光调整模块、泵浦光传输模块、光功率探测器、光电探测器和控制模块；所述光源模块用于出射激光光束；所述分光模块位于所述激光光束传输的光路中，用于将所述激光光束分为探测光束和泵浦光束；所述探测光传输接收模块位于所述探测光束传输的光路中，用于传输所述探测光束至待测样品，还用于接收所述待测样品反射的所述探测光束的反射光束，并将所述探测光束的反射光束传输至所述光电探测器；所述泵浦光调整模块位于所述泵浦光束传输的光路中，用于调整所述泵浦光束的光学参数；所述泵浦光传输模块位于所述泵浦光调整模块的下游，用于分束所述泵浦光束为第一泵浦光和第二泵浦光，还用于传输所述第一泵浦光至所述待测样品，还用于传输所述第二泵浦光至所述光功率探测器；所述探测光传输接收模块还用于过滤所述待测样品反射的所述第一泵浦光的反射光束；其中，所述第一泵浦光入射至所述待测样品的入射角度与所述探测光束入射至所述待测样品的入射角度相同；所述延迟模块位于所述分光模块与所述探测光传输接收模块之间的光路中，或位于所述泵浦光调整模块与所述泵浦光传输模块之间的光路中，或位于所述分光模块与所述泵浦光调整模块之间的光路中，用于延迟所述探测光束或所述泵浦光束的传输；所述控制模块分别与所述光功率探测器、所述光电探测器、所述延迟模块电连接，所述控制模块用于调整所述延迟模块的延迟量，还用于基于所述光功率探测器探测的泵浦光束强度和所述光电探测器探测的探测光束强度调整所述分光模块的分光比，还用于基于所述光电探测器探测的所述探测光束的反射光束进行金属膜厚测量。2.根据权利要求1所述的金属膜厚度测量装置，其特征在于，所述分光模块包括：二分一波片和第一偏振分光棱镜，所述二分一波片用于将所述激光光束分为探测光束和泵浦光束，所述第一偏振分光棱镜用于透射所述探测光束，以及反射所述泵浦光束。3.根据权利要求2所述的金属膜厚度测量装置，其特征在于，所述探测光传输接收模块包括：第二偏振分光棱镜、四分之一波片、二向色镜和透镜，所述第二偏振分光棱镜用于透射所述探测光束至所述四分之一波片，所述四分之一波片用于调整所述探测光束的偏振态，所述二向色镜用于透过偏振态调整后的所述探测光束至所述透镜，所述透镜用于聚焦偏振态调整后的所述探测光束至所述待测样品；所述待测样品反射所述探测光束形成探测反射光束并通过所述透镜传输至所述二向色镜，所述二向色镜用于透射所述探测反射光束至所述四分之一波片，所述四分之一波片用于调整所述探测反射光束的偏振态，所述第二偏振分光棱镜用于反射偏振态调整后的所述探测反射光束至所述光电探测器。4.根据权利要求1所述的金属膜厚度测量装置，其特征在于，所述分光模块为第一波分复用器，用于分束所述激光光束为探测光束和泵浦光束。5.根据权利要求4所述的金属膜厚度测量装置，其特征在于，所述探测光传输接收模块包括：依次连接的光衰减器、光纤环行器、第二波分复用器和光纤耦合器；所述光纤环行器的第三端连接所述光电探测器。6.根据权利要...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。