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一种基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统技术方案

技术编号:39969601 阅读:30 留言:0更新日期:2024-01-09 00:41
本发明专利技术公开了一种基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,包括由激光器和光纤耦合器构成的探测光源模块;由光纤探针与音叉构成的传感模块;由三维位移台、音叉反馈式原子力控制系统构成的反馈控制模块;由平衡光电探测系统、锁定放大系统构成的噪声抑制模块;由受调制光源构成的泵浦光源模块;该系统使用传感模块结合反馈控制模块对样品进行扫描完成温度成像,使用噪声抑制模块对接收的反射光进行降噪提高热反射信号的信噪比;最后使用泵浦光源模块加热样品结合锁定放大系统,进一步提高信噪比。本发明专利技术可以在电子芯片处于工作时,完成对芯片瞬时温度的测量,同时可以测量芯片不同微区的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感测温,具体涉及一种基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统


技术介绍

1、随着电子芯片的不断发展,人们的日常生活已经越来越离不开由这些芯片构成的器件,而任何电子器件都有着对应的工作条件,超过工作条件就会影响器件的性能从而影响使用,所以研究电子器件的性能是至关重要的。温度是影响电子器件性能的关键指标,器件在高温下工作时效率会大打折扣,甚至会烧毁芯片。考虑到器件的温升主要由器件在工作状态下产生,那么在不施加实验条件下,对工作中的器件进行实时测温会更加符合实际情况,可以获得器件更加准确的温升信息,因此需要研究人员对器件进行原位检测。

2、目前对电子芯片温度测量的方式主要分为接触式测温和非接触式测温两种,其中由于接触式测温方式是通过与样品接触进行测温,与测温器件的热传导可能会影响温度测量的结果,所以多采用非接触式测温。红外测温法是目前最常用的非接触式测量方式,但是,由于检测到的热辐射属于红外光,波长较长,所以对应的空间分辨率不足,并且红外光会穿透电子器件,使得在测量器件表面温度时,环境中的红外光和器件内部辐射的红外光都会对测量结果产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:所述激光器(1)发出的光源为可见光或近红外光的单色光,所述光纤耦合器(2)为1×2光纤耦合器,激光器(1)的输出端接入光纤耦合器(2)的输入端,光纤耦合器(2)的第一输出端接入平衡光电探测系统(9)的输入端,平衡光电探测系统(9)的输出端接入锁定放大系统(10)的输入端,光纤耦合器(2)的第二输出端接入环行器(3)。

3.根据权利要求2所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:所述环行器(3)有三个接口,分别为Ⅰ端...

【技术特征摘要】

1.一种基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:所述激光器(1)发出的光源为可见光或近红外光的单色光,所述光纤耦合器(2)为1×2光纤耦合器,激光器(1)的输出端接入光纤耦合器(2)的输入端,光纤耦合器(2)的第一输出端接入平衡光电探测系统(9)的输入端,平衡光电探测系统(9)的输出端接入锁定放大系统(10)的输入端,光纤耦合器(2)的第二输出端接入环行器(3)。

3.根据权利要求2所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:所述环行器(3)有三个接口,分别为ⅰ端口、ⅱ端口和ⅲ端口,光纤耦合器(2)的第二输出端接入环行器(3)的ⅰ端口,并由环行器(3)的ⅱ端口输出激光至光纤探针(4)中。

4.根据权利要求1所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:所述光纤探针(4)为锥形光纤探针,光纤探针(4)粘贴在音叉(7)的一臂上,并在探针表面镀有金属薄膜,其中光纤探针(4)的制备方式包括但不限于拉锥法、氢氟酸腐蚀法。

5.根据权利要求1所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:在三维位移台(6)上放置样品(5),由音叉反馈式原子力控制系统(8)控制音叉(7)震动,带动光纤探针(4)趋近样品(5)并扫描成像。

6.根据权利要求5所述的基于近场扫描光纤探针的热反射成像系统,其特征在于:光纤探针(4)对样品(5)的趋近方式包括但不限于:光纤探针(4)不动,三维位移台(6)带动样品(5)趋近光纤探针(4);三维...

【专利技术属性】
技术研发人员:商娅娜夏力陈娜刘书朋刘勇庞拂飞王廷云
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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