采用时频检测的低相干反射的设备和方法与流程

文档序号:19488247发布日期:2019-12-21 04:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于确定关于物体(13)的界面的结构和/或位置的信息的低相干干涉仪设备(100、200),包括:

-多色光源(11);

-光学系统,其用于产生由所述物体(13)反射的测量光束和参考光束;

-延迟线(14),其用于在所述测量光束和所述参考光束之间引入可变光学时延;

-光学检测器(15),其用于将所述测量光束和所述参考光束组合并且产生表示所得干涉信号的光功率谱密度的光谱信号;

其特征在于,所述设备还包括控制和处理模块(16),所述控制和处理模块布置用于:

-对于多个光学时延采集多个光谱信号;

-对于每个光谱信号确定在所谓的光谱测量范围内的干涉光束之间的光学延迟信息;

-根据所述光学时延来分析所述光学延迟的演变,并且将根据不同光谱信号确定的一个或更多个光学延迟分配给一条或更多条所谓的界面曲线(521、522、523、524),所述界面曲线对应于具有正的、负的、零或几乎为零的斜率的直线,所述界面曲线取决于所述光谱信号的采集的相应的光学时延;以及

-由此推断关于所述物体(13)的界面的结构和/或位置的信息。

2.根据权利要求1所述的设备,其包括以脉冲形式发射多色光的光源(11)和光谱仪类型的光学检测器(15)。

3.根据权利要求1所述的设备,其包括可调谐或扫描激光类型的光源(11)和光学强度检测器(15)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备,其包括可以引入离散的步长形式的光学时延的延迟线(14)。

5.根据权利要求4所述的设备,其中,所述延迟线(14)包括光开关(31)。

6.根据权利要求1或2中的任一项所述的设备,其包括可以引入连续可变的光学时延的延迟线(14)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备,其包括具有将所述测量光束导向所述物体的测量臂(21、22)的共路干涉仪和插入所述测量臂中以产生参考光束的半反射元件。

8.根据权利要求7所述的设备,其包括在固定位置具有光反射率(29)的差分延迟线(240)和所述延迟线(14)。

9.一种使用低相干干涉仪(100、200)确定关于物体的界面的结构和/或位置的信息的方法,包括以下步骤:

-用多色光源(11)发射多色光;

-产生由待测的所述物体(13)反射的测量光束和参考光束;

-用延迟线(14)在测量光束和参考光束之间引入可变的光学时延;

-借助于光学检测(15)组合测量光束和参考光束并且产生表示所得干涉信号的光功率谱密度的光谱信号;

其特征在于,所述方法还包括以下步骤:

-对于多个光学时延采集多个光谱信号;

-对于每个光谱信号确定在所谓的光谱测量范围内的干涉光束之间的光学延迟信息;

-根据光学时延来分析所述光学延迟的演变,并且将根据不同光谱信号确定的一个或更多个光学延迟分配给一条或更多条所谓的界面曲线(521、522、523、524),所述界面曲线对应于具有正的、负的、零或几乎为零的斜率的直线,所述界面曲线取决于所述光谱信号的采集的相应的光学时延;以及

-推断关于所述物体(13)的界面的结构和/或位置的信息。

10.根据权利要求9所述的方法,其包括在光学时延范围内对于多个光学时延采集多个光谱信号,使得当所述物体(13)位于所谓的时间测量范围内时能够在所述参考光束和所述测量光束之间产生光学路线相等。

11.根据权利要求9或10中的任一项所述的方法,其包括对于多个光学时延采集多个光谱信号,所述多个光学时延以最多对应于所述光谱测量范围的一半的增量间隔开。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法,其中,确定干涉光束之间的光学延迟信息包括计算时间干涉信号和确定干涉峰的位置。

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法,其包括搜索对应于具有正的或负的单位斜率的直线的界面曲线(521、522、523)。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的方法,其中,通过使用一条或更多条界面曲线(521、522、523)来确定所述物体(13)的界面的结构和/或位置。

15.根据权利要求9至14中的任一项所述的方法,其中,通过确定在界面曲线上光学延迟为零的相应的一个或更多个光学时延来确定所述物体(13)的界面的结构和/或位置。

16.一种包括根据权利要求1至8中的任一项所述的设备的装置,所述装置实施了根据权利要求9至15中的任一项所述的方法。

17.根据权利要求16所述的装置,其用于测量物体(13)上的层的距离和/或厚度,所述物体包括集成电子的和/或集成光学的部件和/或元件。

18.根据权利要求16所述的装置,其用于测量生物物体上的层或层结构的距离和/或厚度。


技术总结
本发明涉及一种用于确定关于物体(13)的界面的结构和/或位置的信息的低相干干涉仪设备或装置(100、200),该设备或装置包括:多色光源(11);用于产生测量光束和参考光束的光学系统;用于在测量光束和参考光束之间引入可变光学时延的延迟线(14);用于将测量光束和参考光束组合并且产生表示所得干涉信号的光功率谱密度的光谱信号的光学检测器(15);控制和处理模块(16),所述控制和处理模块布置用于:对于多个光学时延采集多个光谱信号,对于每个光谱信号确定在所谓的光谱测量范围内的干涉光束之间的光学延迟信息,根据光学时延来分析在所述光学延迟中的演变,并且将根据不同光谱信号确定的一个或更多个光学延迟分配给一条或更多条所谓的界面曲线(521、522、523、524),所述界面曲线对应于具有正的、负的、零或几乎为零的斜率的直线,所述界面曲线取决于所述光谱信号的采集的相应的光学时延,并由此推断关于物体(13)的界面的结构和/或位置的信息。

技术研发人员:阿兰·库特维尔;克里斯蒂安·尼尔;查兰库马尔·戈达瓦拉蒂
受保护的技术使用者:FOGALE纳米技术公司
技术研发日:2018.03.12
技术公布日:2019.12.20
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