(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122822518.1 (22)申请日 2021.11.17 (73)专利权人 中科苏州机器视觉技术研究院 地址 215000 江苏省苏州市工业园区金鸡 湖大道88号人工智能产业园E1-1单 元 (72)发明人 赵效楠　彭思龙　汪雪林　顾庆毅　 王毅　李强　杜向丽　 (74)专利代理 机构 北京精金石知识产权代理有 限公司 1 1470 专利代理师 刘俊玲 (51)Int.Cl. G01N 21/45(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)实用新型名称 一种飞点扫描白光 光谱分光干涉仪 (57)摘要 本实用新型公开了一种飞点扫描白光光谱 分光干涉仪， 具体涉及光学仪器领域， 包括光源、 隔离器、 接收端、 光纤耦合器、 准直镜、 第一分光 镜、 参考臂和样品臂； 接收端包括第一接收端和 用于实施2D监控的第二接收端； 光源的出口端与 隔离器的入口端连接； 隔离器的出口端与光纤耦 合器一端连接； 第一接收端与光纤耦合器连接； 光纤耦合器与准直镜连接； 准直镜与第一分光镜 连接； 第一分光镜的一端与参考臂连接； 第一分 光镜的另一端与样品臂连接； 样品臂与第二接收 端连接； 本实用新型同时兼备3D测量功能和2D监 控功能， 用户可以利用2D功能实时监控、 快速精 确跟踪、 定位所需测量样品区域。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 216900213 U 2022.07.05 CN 216900213 U 1.一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 包括光源、 隔离器、 接收端、 光纤耦 合器、 准直镜、 第一分光镜、 参 考臂和样品臂； 所述接收端包括第一接收端和用于实施 2D监控的第二接收端； 所述光源的出口端与隔离器的入口端连接； 所述隔离器的出口端与光纤耦合器一端连 接； 所述第一接收端与光纤耦合器连接； 所述光纤耦合器与准直镜连接； 所述准直镜与第一 分光镜连接； 所述第一分光镜的一端与参考臂连接； 所述第一分光镜的另一端与样品臂连 接； 所述样品臂与第二接收端连接； 所述光源发射宽带光谱， 宽带光谱依次经过隔离器、 光纤耦合器； 光纤耦合器出口端出 射光经过准直镜进行准直； 被准直光入射到分光镜， 一部分光束经第一分光镜反射作为参 考臂， 一部分光束经第一分光镜 透射作为样品臂。 2.根据权利要求1所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述第 一接 收端包括第一透镜、 光栅、 第二透镜和相 机， 所述光纤耦合器与第一透镜连接， 所述第一透 镜出口端与光 栅连接， 光 栅与第二透 镜入口端连接， 所述第二透 镜的入口端与相机连接； 所述耦合器出口端出射光经过第一透镜， 经过第一透镜的光入射至光栅， 经过光栅分 光后， 入射至第二透 镜， 经过第二透 镜的光均匀汇聚到相机收集。 3.根据权利要求1所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述参考臂 包括第三透 镜和反射镜， 所述第一分光镜与第三透 镜连接， 所述第三透 镜与反射镜连接； 部分被准 直光经所述第一分光镜反射， 反射 光经第三透 镜聚焦至反射镜 。 4.根据权利要求3所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述反射镜 反射参考光， 参考光依次经 过第三透 镜、 第一分光镜、 准 直镜， 直至返回到光纤耦合器。 5.根据权利要求1所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述样品臂 包括扫描振镜、 第二分光镜、 第四透镜和样品台， 经过所述第一分光镜的出射光依次经过扫 描振镜、 第二分光镜、 第四透 镜和样品台， 所述样品台上放置有样品。 6.根据权利要求5所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述样品的 表面反射样品光， 样品光依次经过第四透镜、 第二分光镜、 扫描振镜、 分光镜、 准直镜， 直至 返回到光纤耦合器。 7.根据权利要求5所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述样品和 第四透镜之间设置有环形光源。 8.根据权利要求5所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述第 二接 收端包括第五透 镜和相机， 由所述第二分光镜反射的出射 光经过第五透 镜汇聚至相机处。 9.根据权利要求1所述的一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 其特征在于， 所述光源为 SLD光源。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216900213 U 2一种飞点扫描白光 光谱分光干涉仪 技术领域 [0001]本实用新型涉及光学仪器技术领域， 尤其是涉及 一种飞点扫描白光光谱分光干涉 仪。 背景技术 [0002]白光扫描干涉技术利用白光做光源， 其相干长度短， 干涉条纹只出现在很小的范 围内， 当光程差为零时， 干涉信号出现最大值， 该点就代表对应点的高度信息， 能够还原被 测样品的整体形貌。 白光光谱分光干涉仪作为白光干涉 的一个重要方向， 该技术主要利用 光谱仪进 行采集， 将白光分光成不同波长， 通过分析光谱信号确定表面形貌， 相比传统白光 干涉技术不需要景深方向扫描， 测量速度极大提到。 该技术可以测量绝对距离、 薄膜特性 等。 目前推出飞点扫描干涉仪的公司主要是precitec， 但是只有3D测量功能， 不能实时2D监 控具体测量区域。 [0003]现有3D飞点扫描白光光谱分光干涉仪只具备3D测量功能， 不具备实时2D 监控测量 区域功能， 需要提出一种同时兼备3D测量功能和2D监控功能飞点扫描 白光光谱分光干涉 仪， 用户可以利用2D功能实时监控、 跟踪、 快速精确定位所需测量样品区域。 [0004]中国专利CN112325765A涉及一种面阵点扫描分光白光干涉仪， SLD光源发射宽带 光谱， 光依次通过隔离器、 光纤耦合器， 光纤端出射光经过准直器进行准直， 被准直光入射 到分光棱镜， 一束光反射经过第三透镜聚焦到反射镜作为参考臂， 一束光入射到XY扫描振 镜， 由扫描振镜反射出具备一定视场角的光线入射到第四透镜， 由第四透镜聚焦到样品实 现面阵扫描。 其中XY扫描振镜放置在第四透镜的物方焦平面位置， 使得第四透镜聚焦光线 为像方远心光路； 其可以高速、 简洁、 高精度实现面阵扫描。 但是本发 明仅具备3D测量功能， 在样品臂处光线透过扫描振镜后直接经镜头聚焦到样品， 样品光由样品表面反射原路返回 至光纤耦合器， 不能实时2D监控具体测量区域。 [0005]中国专利CN113203706A公开了一种线扫描分光白光干涉仪， 光源部分包括SLD光 源， SLD光源 出光端与准直器连接； 准直器出光端发出的光束通过第一柱透镜后进入分光棱 镜， 并分两路分别进入参考臂和样品臂； 参考臂和样品臂返回的反射光通过分光棱镜后进 入第二远心镜头， 之后进入光谱仪； 参考臂依次设有第二柱透镜、 消色差透镜、 反光镜； 样品 臂中设有第一远心镜头、 测量样品和一维平移台； 本发明优点在于， 采用SLD光源相干长度 短、 功率高； 柱面镜产生线阵光束， 可完成线扫检测， 提升检测精度； 但是本发明不能同时兼 备3D测量功能和利用2D功能实时监控、 跟踪、 快速精确定位所需测量样品区域。 实用新型内容 [0006]为了解决不能同时兼备3D测量功能和利用2D功能实时监控、 跟踪、 快速精确定位 所需测量样品区域的技 术问题， 本实用新型提供了一种飞点扫描白光 光谱分光干涉。 [0007]为了实现本实用新型的目的， 本实用新型采用的技 术方案如下： [0008]一种飞点扫描白光光谱分光干涉仪， 包括光源、 隔离器、 接收端、 光纤耦合器、 准直说　明　书 1/4 页 3 CN 216900213 U 3