一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統的製作方法
2023-07-28 02:23:36
專利名稱：一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種衍射光柵微結構的測試系統，尤其是指ー種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統。本發明可以準確地測試出閃耀光柵溝槽微結構的變異區域和變異程度，能夠廣泛適用於要求檢測多針連接器電學性能的各個領域，尤其是適用於大型企業和科研機構對閃耀光柵的溝槽微結構變異情況進行測試，成本低、速度快。
背景技術：
近年來，一系列新型光柵的出現對科學技術的發展和エ業生產技術的革新發揮著越來越大的作用。把光柵做在光纖裡面，產生了光纖光柵，促進了光纖通信產業的發展；光柵和波導的結合，產生了陣列波導光柵，是非常重要的光纖通信的波分復用器件。光柵推動 了科學技術的發展，世界上對光柵的需求越來越大。傳統光柵有很大的缺點，主要是衍射圖樣中沒有色散的零級主最大總是佔光能量的很大一部分，其餘光能分散在各級光譜中，而實際使用光柵時往往只利用它的某ー級。這對光柵的應用是很不利的。閃耀光柵的出現則改善了這ー缺點。閃耀光柵實現了單縫衍射中央最大值的位置從沒有色散的零級光譜轉移到其他有色散的光譜級上。因此，閃耀光柵的用途也越來越廣泛。光柵單色儀多利用閃耀光柵作為分光原件；閃耀光柵在光通信領域也得到了廣泛應用，如用於光信號解調、光交叉連接、光分插復用等。而閃耀光柵溝槽微結構的完整及保真度是決定其分光能力和衍射效率的至關重要的因素。傳統方法測試閃耀光柵溝槽微結構變異多使用SEM、LSCM等昂貴的測試設備，具有測試範圍小、測試速度慢和無法實現自動化等缺點。
發明內容
為了實現對閃耀光柵溝槽微結構的完整及保真度的低成本、寬範圍、高速度和自動化測試，本發明提出了一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統。該測試系統可以準確地測試出閃耀光柵溝槽微結構的變異區域和變異程度，能夠廣泛適用於大型企業和科研機構對閃耀光柵的溝槽微結構變異情況進行測試。本發明所採用的技術方案為首先從光源模塊發出的垂直於閃耀光柵溝槽方向的多波長線偏振光以特定的入射角射入閃耀光柵，閃耀光柵按照設計的衍射級數產生衍射光，將多波長的衍射光入射到梳妝濾波器，調整梳妝濾波器，濾出不同的波長，對應閃耀光柵不同的區域，再用光譜儀接收不同的波長，分析波形失真情況；用Labview編寫的軟體對光譜儀接收到的波形進行數據分析，判斷閃耀光柵溝槽微結構是否變異及變異程度。一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於包括光源模塊、待測衍射光柵、梳妝濾波器及光譜儀，其中待測衍射光柵能夠將特定角度入射的光按照設計的衍射級產生衍射光。進ー步地，前述的ー種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於光源模塊包含寬光源、雙折射晶體、45°半波片、寬光源支架、雙折射晶體支架及45°半波片支架。由寬光源發出的光射入雙折射晶體後發生雙折射，產生ο光和e光，e光通過放置在其前面的45°半波片後成為ο光，即偏振方向垂直於待測閃耀光柵溝槽方向的多波長線偏振光。進ー步地，前述的ー種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於待測衍射光柵放置在三維調整架上，可以通過調整三維調整架的旋鈕來選擇閃耀光柵的待測區域範圍。進ー步地，前述的ー種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於通過調整梳妝濾波器將寬光源的多波長衍射光濾出不同的波長，從而對應閃耀光柵不同的待測頻
率単位。
進ー步地，前述的ー種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於用光譜儀接收梳妝濾波器濾出的波長，通過Labview編寫的軟體對光譜儀接收到的波形進行數據分析，判斷閃耀光柵溝槽微結構是否變異及變異程度。本發明的使用能夠克服傳統方法測試閃耀光柵溝槽微結構變異使用SEM、LSCM等昂貴的測試設備，測試範圍小、測試速度慢和無法實現自動化等缺點，成本低、速度快，適用於大型企業和科研機構對閃耀光柵的溝槽微結構變異情況進行測試。
圖I為ー種閃耀光柵溝槽微結構變異測試系統示意圖。圖中各附圖標記的含義為1、光源模塊；2、待測閃耀光柵；3、梳妝濾波器；4、光譜儀；圖2為光源模塊示意圖。圖中各附圖標記的含義為5、寬光源；6、雙折射晶體；7、45°半波片；8、寬光源支架；9 ;雙折射晶體支架；10、45°半波片支架；圖3為閃耀光柵及三維調整架示意圖。圖中各附圖標記的含義為11、三維調整架；圖4為閃耀光柵微結構變異波形示意圖。圖中各附圖標記的含義為12、樣本閃耀光柵I ;13、樣本閃耀光柵2、14樣本閃耀
光柵3。
具體實施例方式為了實現對閃耀光柵溝槽微結構的完整及保真度的低成本、寬範圍、高速度和自動化測試，本發明提出了一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統。該測試系統可以準確地測試出閃耀光柵溝槽微結構的變異區域和變異程度，能夠廣泛適用於大型企業和科研機構對閃耀光柵的溝槽微結構變異情況進行測試。該測試系統包括光源模塊I、待測閃耀光柵2、梳妝濾波器3、光譜儀4四個部分，其結構如圖I所示。該閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統的具體實施方式
包含兩個部分(一 )系統的組裝(I)光源模塊I的組裝及調整。光源模塊I包含寬光源5、雙折射晶體6、45°半波片7、寬光源支架8、雙折射晶體支架9、45°半波片支架10組成，如圖2所示。將寬光源5、雙折射晶體6和45°半波片7固定在寬光源支架8、雙折射晶體支架9和45°半波片支架10上，並對齊，調節寬光源5，使得其出射的光為一水平直線。由寬光源5發出的光射入雙折射晶體6後發生雙折射，產生ο光和e光，e光通過放置在其前的45°半波片7後成為ο光。至此，光源模塊I發出的光均為ο光，即偏振方向垂直於待測閃耀光柵溝槽方向的多波長線偏振光。(2)閃耀光柵2的組裝及調整。將閃耀光柵2放置在三維調整架11上，調整其角度，使得光源模塊I出射的光以α入射角射入閃耀光柵2。如圖3所示，將閃耀光柵2的溝槽方向(這裡稱之為高度方向)沿Z方向放置，長度方向沿X方向放置。(3)梳妝濾波器3的組裝及調整。將梳妝濾波器3固定在支架上，並將其對準閃耀光柵2的衍射光(在這裡以+1級衍射光為例，衍射角為β )。梳妝濾波器3的高度需與光源模塊I 一致。梳妝濾波器濾出的波長直接由光譜儀接收，進行光譜分析。( ニ)閃耀光柵溝槽微結構變異的測試閃耀光柵溝槽微結構變異測試系統組裝完畢後，光源模塊I發出的偏振方向垂直於閃耀光柵溝槽方向的多波長線偏振光以α入射角射入待測閃耀光柵2，梳妝濾波器3接收+1級衍射光，觀察光譜儀4波形並打開Labview編寫的測試軟體進行數據分析。調節三維調整架11的X方向，可以測試閃耀光柵長度方向的溝槽變異情況；調節三維調整架11的ζ方向，可以測試閃耀光柵高度方向的溝槽變異情況。下面以樣本閃耀光柵1、2和3來詳細說明測試的波形數據分析。如圖4所示，調節三維調整架11的X和ζ方向，測試出樣本閃耀光柵I的某一區域的波形有兩處失真情況，其能量的損耗大概在_35dB左右(能量損耗值越小越好)，這表明樣本閃耀光柵I的某一區域的溝槽發生了變異，導致衍射時沒有全部按照+1級衍射，有其他雜散的衍射光。同理測試樣本閃耀光柵2和3，發現其整個區域的波形完整，沒有失真，表明其整個區域內的溝槽並沒有變異。通過以上結構及檢測方法的描述，本發明的實質性特徵已明確，其效果主要歸結為以下幾點I、本發明可以準確的測試出閃耀光柵每個區域的溝槽微結構變異情況及變異程度。2、本發明的測試系統及測試方法可以實現低成本、寬範圍、高速度和自動化測試。3、本發明適用於大型企業和科研機構對閃耀光柵的溝槽微結構變異情況進行測試。綜上所述，本發明可以準確的測試出閃耀光柵每個區域的溝槽微結構變異情況及變異程度，通過對實施例的具體描述，其結構特徵及測試方法已被詳細地公示，但凡基於上 述實施例及其測試方法所作的等效替換或簡單修改，均應該被包含於本發明專利請求的專利保護範圍之內。
權利要求
1.一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於包括光源模塊、待測衍射光柵、梳妝濾波器及光譜儀，其中待測衍射光柵能夠將特定角度入射的光按照設計的衍射級產生衍射光。
2 根據權利要求I所述的一種閃耀 光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於光源模塊包含寬光源、雙折射晶體、45°半波片、寬光源支架、雙折射晶體支架及45°半波片支架。由寬光源發出的光射入雙折射晶體後發生雙折射，產生0光和e光，e光通過放置在其前的45°半波片後成為O光，即偏振方向垂直於待測閃耀光柵溝槽方向的多波長線偏振光。
3.根據權利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於待測衍射光柵放置在三維調整架上，可以通過調整三維調整架的旋鈕來選擇閃耀光柵的待測區域範圍。
4.根據權利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於通過調整梳妝濾波器將寬光源的多波長衍射光濾出不同的波長，從而對應閃耀光柵不同的待測頻率單位。
5.根據權利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統，其特徵在於用光譜儀接收梳妝濾波器濾出的波長，通過Labview編寫的軟體對光譜儀接收到的波形進行數據分析，判斷閃耀光柵溝槽微結構是否變異及變異程度。
全文摘要
本發明公開了一種可以準確地測試出閃耀光柵每個區域的溝槽微結構變異情況的閃耀光柵溝槽微結構變異的測試系統。本發明從光源模塊發出的多波長寬光源以特定的入射角射入閃耀光柵，經閃耀光柵衍射後的光通過一個梳妝濾波器，梳妝濾波器濾出的波長再經由光譜儀接收，最後通過由Labview編寫的程序對光譜儀接收到的波形進行數據分析來判斷閃耀光柵的溝槽微結構變異情況。本發明的使用能夠克服傳統方法測試閃耀光柵溝槽微結構變異使用SEM、LSCM等昂貴的測試設備，測試範圍小、測試速度慢和無法實現自動化等缺點，成本低、速度快，適用於大型企業和科研機構對閃耀光柵的溝槽微結構變異情況進行測試。
文檔編號G01M11/00GK102636332SQ20121010573
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月12日 優先權日2012年4月12日
發明者劉華, 劉宏欣, 袁海驥, 鄒建兵, 陳志超 申請人:科納技術(蘇州)有限公司