本技术涉及光学检测领域,尤其是一种紫外光学模组的可视化测试系统。
背景技术:
1、使用干涉仪测试光学模组的特性通常都集中在可见光波段,但在半导体技术进入10纳米及以下节点时,光学检测需要用到紫外和深紫外波段,故使用紫外干涉仪测试光学特性需求正逐渐增加。
2、由于紫外干涉仪功率低且紫外光光束不可见,利用紫外干涉仪测试长光程的多镜片非共面复杂光路时,调节反射光使其沿原光路返回进而找到干涉仪信号的难度很大,通常只能把长光程光路拆分成共线的若干短光路,逐路进行调节和测试,如果其中一路光路调节时有问题,还需要从第一光路重新开始调节,调节难度大且调节精度低,影响了光学模组的测试效率。
技术实现思路
1、本发明人针对上述问题及技术需求,提出了一种紫外光学模组的可视化测试系统。
2、本实用新型的技术方案如下:
3、一种紫外光学模组的可视化测试系统,包括:
4、紫外干涉仪,用于产生紫外光线;
5、可见光干涉仪,用于产生可见光线,所述可见光干涉仪产生的可见光线与紫外干涉仪产生的紫外光线的光路方向垂直;
6、功能光学模块,与紫外干涉仪、可见光干涉仪以及待测紫外光学模组适配,至少包括合光镜以及分光棱镜,其中,
7、合光镜设置在待测紫外光学模组第一光路方向的入射方向上,用于使紫外光线以及可见光线共线传播至待测紫外光学模组;
8、分光棱镜设置在待测紫外光学模组第一光路方向的出射方向上,从待测紫外光学模组共线出射的紫外光线以及可见光线入射至分光棱镜,并由分光棱镜产生第一光路输出光线,其中,
9、所述第一光路输出光线包括可见光输出光线以及紫外光输出光线,所述可见光输出光线与紫外光输出光线的光路方向相差偏转角δ;
10、旋转反射模块,设置在分光棱镜第一光路方向的出射方向上,将分光棱镜出射的第一光路输出光线反射以形成第二光路输入光线;
11、第二光路输入光线包括经旋转反射模块反射的紫外光反射光线,所述紫外光反射光线经分光棱镜、待测紫外光学模组以及合光镜传播回紫外干涉仪,以测试待测紫外光学模组的光学特性。
12、其进一步的技术方案为,所述合光镜的镜面方向与可见光干涉仪产生的可见光线以及紫外干涉仪产生的紫外光线的光路方向夹角均为45°;
13、所述合光镜包括第一镜面以及第二镜面,其中,
14、所述紫外干涉仪所产生紫外光线由合光镜的第一镜面入射,并保持紫外光线的传播方向传播至待测紫外光学模组;
15、所述可见光干涉仪所产生可见光线由合光镜的第二镜面入射,并在第二镜面处反射45°,反射后的可见光线与紫外光线共线传播至待测紫外光学模组;
16、其进一步的技术方案为,所述待测紫外光学模组包括第一光学单元,第一光学单元包括按照第一光路方向依次设置的第一光阑、半波片、第一偏振棱镜、第一透镜以及第二透镜,其中,
17、所述第一光阑的中心与半波片、第一偏振棱镜、第一透镜以及第二透镜的镜片中心位于同一直线上;
18、所述可见光线以及紫外光线经第一光阑垂直入射至半波片,并通过第一偏振棱镜传播至第一透镜;
19、所述第一透镜为平凹透镜,所述第二透镜为平凸透镜,所述第一透镜设置在第二透镜的焦点内,共线传播至第一透镜凹面的可见光线以及紫外光线经第一透镜扩散后传播至第二透镜的凸面,扩散后的可见光线以及紫外光线由第二透镜的平面平行出射。
20、其进一步的技术方案为,所述待测紫外光学模组还包括反射单元,包括按照第一光路方向依次设置的第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜;
21、所述第一反射镜设置在第二透镜第一光路方向的出射方向上,且第一反射镜与第二透镜的镜片中心位于同一直线上;
22、所述第二反射镜与第一反射镜的镜面方向平行,第三反射镜与第二反射镜的镜面中心在同一直线上,且第三反射镜与第二反射镜镜面中心的连接线垂直于第二反射镜与第一反射镜镜面中心的连接线;
23、所述第四反射镜与第三反射镜的镜面中心在竖直方向上位于同一直线。
24、其进一步的技术方案为,所述共线的可见光线以及紫外光线在第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜入射面的入射角均为45±1°。
25、其进一步的技术方案为,所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜在紫外波段的反射率≥99%,在可见光波段的反射率≥90%。
26、其进一步的技术方案为,所述待测紫外光学模组还包括第二光学单元,所述第二光学单元包括按照第一光路方向依次设置的第三透镜、第四透镜、第二偏振棱镜以及第二光阑,其中,
27、所述第三透镜、第四透镜、第二偏振棱镜的镜片中心以及第二光阑的中心位于同一直线上;
28、所述第三透镜为平凸透镜,所述第四透镜为平凹透镜,所述第四透镜设置在第三透镜的焦点内,共线传播至第三透镜平面的可见光光线以及紫外光线经第三透镜汇聚后传播至第四透镜的平面,所述可见光光线以及紫外光线由第四透镜的凹面平行出射至第二偏振棱镜,并经第二光阑出射至分光棱镜。
29、其进一步的技术方案为,待测紫外光学模组中的半波片、第一偏振棱镜、第一透镜、第二透镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第三透镜、第四透镜以及第二偏振棱镜均固定在设置有压电促动器的镜架上,所述压电促动器用于调节各镜片的位置和角度。
30、其进一步的技术方案为,所述分光棱镜包括佩林布洛卡棱镜,且佩林布洛卡棱镜的棱镜底角为75°。
31、其进一步的技术方案为,所述旋转反射模块包括旋转台、放置在旋转台上的可见光反射平晶以及紫外反射平晶,其中,
32、所述可见光反射平晶的位置与分光棱镜出射的可见光输出光线对应;
33、所述紫外反射平晶的位置与分光棱镜出射的紫外光输出光线对应;
34、所述可见光反射平晶以及紫外反射平晶的位置随旋转台的旋转改变。
35、本实用新型的有益技术效果是:
36、本实用新型提供的可视化测试系统设置了可见光干涉仪,基于可见光干涉仪所产生的可见光线形成参考光路,并通过合光镜使紫外干涉仪产生的紫外光线与可见干涉仪产生的可见光线共线进入待测紫外光学模组,利用分光棱镜使可见光输出光线与紫外光输出光线的光路方向相差固定的偏转角δ。
37、利用分光棱镜的分光特性以及可见光的可视性进行待测紫外光学模组的调节,使旋转反射模块反射的紫外光反射光线经分光棱镜、待测紫外光学模组以及合光镜传播回紫外干涉仪,以测试待测紫外光学模组的光学特性。该系统避免了复杂的逐段光路调节,为紫外光学模组整体光学特性的测试提供了一种简便的测试系统,降低了测试光路调节难度并提升了调节精度,从而有效提高了紫外光学模组光学特性的测试效率。
1.一种紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述合光镜的镜面方向与可见光干涉仪产生的可见光线以及紫外干涉仪产生的紫外光线的光路方向夹角均为45°;
3.根据权利要求1所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述待测紫外光学模组包括第一光学单元,第一光学单元包括按照第一光路方向依次设置的第一光阑、半波片、第一偏振棱镜、第一透镜以及第二透镜,其中,
4.根据权利要求3所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述待测紫外光学模组还包括反射单元,包括按照第一光路方向依次设置的第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜;
5.根据权利要求4所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述共线的可见光线以及紫外光线在第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜入射面的入射角均为45±1°。
6.根据权利要求4所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜在紫外波段的反射率≥99%,在可见光波段的反射率≥90%。
7.根据权利要求4所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述待测紫外光学模组还包括第二光学单元,所述第二光学单元包括按照第一光路方向依次设置的第三透镜、第四透镜、第二偏振棱镜以及第二光阑,其中,
8.根据权利要求7所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,待测紫外光学模组中的半波片、第一偏振棱镜、第一透镜、第二透镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第三透镜、第四透镜以及第二偏振棱镜均固定在设置有压电促动器的镜架上,所述压电促动器用于调节各镜片的位置和角度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述分光棱镜包括佩林布洛卡棱镜,且佩林布洛卡棱镜的棱镜底角为75°。
10.根据权利要求1-8任一项所述的紫外光学模组的可视化测试系统,其特征在于,所述旋转反射模块包括旋转台、放置在旋转台上的可见光反射平晶以及紫外反射平晶,其中,
