專利名稱：一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種衍射光柵微結(jié)構(gòu)的測(cè)試系統(tǒng)，尤其是指一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確地測(cè)試出閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)的變異區(qū)域和變異程度，能夠廣泛適用于要求檢測(cè)多針連接器電學(xué)性能的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是適用于大型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況進(jìn)行測(cè)試，成本低、速度快。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，一系列新型光柵的出現(xiàn)對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的革新發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。把光柵做在光纖里面，產(chǎn)生了光纖光柵，促進(jìn)了光纖通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；光柵和波導(dǎo)的結(jié)合，產(chǎn)生了陣列波導(dǎo)光柵，是非常重要的光纖通信的波分復(fù)用器件。光柵推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界上對(duì)光柵的需求越來(lái)越大。傳統(tǒng)光柵有很大的缺點(diǎn)，主要是衍射圖樣中沒(méi)有色散的零級(jí)主最大總是占光能量 的很大一部分，其余光能分散在各級(jí)光譜中，而實(shí)際使用光柵時(shí)往往只利用它的某一級(jí)。這對(duì)光柵的應(yīng)用是很不利的。閃耀光柵的出現(xiàn)則改善了這一缺點(diǎn)。閃耀光柵實(shí)現(xiàn)了單縫衍射中央最大值的位置從沒(méi)有色散的零級(jí)光譜轉(zhuǎn)移到其他有色散的光譜級(jí)上。因此，閃耀光柵的用途也越來(lái)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(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用，如用于光信號(hào)解調(diào)、光交叉連接、光分插復(fù)用等。而閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)的完整及保真度是決定其分光能力和衍射效率的至關(guān)重要的因素。傳統(tǒng)方法測(cè)試閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異多使用SEM、LSCM等昂貴的測(cè)試設(shè)備，具有測(cè)試范圍小、測(cè)試速度慢和無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)對(duì)閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)的完整及保真度的低成本、寬范圍、高速度和自動(dòng)化測(cè)試，本實(shí)用新型提出了一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地測(cè)試出閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)的變異區(qū)域和變異程度，能夠廣泛適用于大型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況進(jìn)行測(cè)試。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為首先從光源模塊發(fā)出的垂直于閃耀光柵溝槽方向的多波長(zhǎng)線偏振光以特定的入射角射入閃耀光柵，閃耀光柵按照設(shè)計(jì)的衍射級(jí)數(shù)產(chǎn)生衍射光，將多波長(zhǎng)的衍射光入射到梳妝濾波器，調(diào)整梳妝濾波器，濾出不同的波長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)閃耀光柵不同的區(qū)域，再用光譜儀接收不同的波長(zhǎng)，分析波形失真情況；用Labview編寫(xiě)的軟件對(duì)光譜儀接收到的波形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判斷閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)是否變異及變異程度。.一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于包括光源模塊、待測(cè)衍射光柵、梳妝濾波器及光譜儀，其中待測(cè)衍射光柵能夠?qū)⑻囟ń嵌热肷涞墓獍凑赵O(shè)計(jì)的衍射級(jí)產(chǎn)生衍射光。進(jìn)一步地，前述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于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(fā)出的光射入雙折射晶體后發(fā)生雙折射，產(chǎn)生ο光和e光，e光通過(guò)放置在其前面的45°半波片后成為ο光，即偏振方向垂直于待測(cè)閃耀光柵溝槽方向的多波長(zhǎng)線偏振光。進(jìn)一步地，前述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)衍射光柵放置在三維調(diào)整架上，可以通過(guò)調(diào)整三維調(diào)整架的旋鈕來(lái)選擇閃耀光柵的待測(cè)區(qū)域范圍。進(jìn)一步地，前述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)調(diào)整梳妝濾波器將寬光源的多波長(zhǎng)衍射光濾出不同的波長(zhǎng)，從而對(duì)應(yīng)閃耀光柵不同的待測(cè)頻
率單位。進(jìn)一步地，前述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于用光譜儀接收梳妝濾波器濾出的波長(zhǎng)，通過(guò)Labview編寫(xiě)的軟件對(duì)光譜儀接收到的波形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判斷閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)是否變異及變異程度。 本實(shí)用新型的使用能夠克服傳統(tǒng)方法測(cè)試閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異使用SEM、LSCM等昂貴的測(cè)試設(shè)備，測(cè)試范圍小、測(cè)試速度慢和無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等缺點(diǎn)，成本低、速度快，適用于大型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況進(jìn)行測(cè)試。

圖I為一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異測(cè)試系統(tǒng)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義為1、光源模塊；2、待測(cè)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(biāo)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(diào)整架示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義為11、三維調(diào)整架；圖4為閃耀光柵微結(jié)構(gòu)變異波形示意圖。圖中各附圖標(biāo)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(shí)施方式
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)的完整及保真度的低成本、寬范圍、高速度和自動(dòng)化測(cè)試，本實(shí)用新型提出了一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地測(cè)試出閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)的變異區(qū)域和變異程度，能夠廣泛適用于大型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況進(jìn)行測(cè)試。該測(cè)試系統(tǒng)包括光源模塊I、待測(cè)閃耀光柵2、梳妝濾波器3、光譜儀4四個(gè)部分，其結(jié)構(gòu)如圖I所示。該閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
包含兩個(gè)部分(一 )系統(tǒng)的組裝(I)光源模塊I的組裝及調(diào)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，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，并對(duì)齊，調(diào)節(jié)寬光源5，使得其出射的光為一水平直線。由寬光源5發(fā)出的光射入雙折射晶體6后發(fā)生雙折射，產(chǎn)生ο光和e光，e光通過(guò)放置在其前的45°半波片7后成為ο光。至此，光源模塊I發(fā)出的光均為ο光，即偏振方向垂直于待測(cè)閃耀光柵溝槽方向的多波長(zhǎng)線偏振光。(2)閃耀光柵2的組裝及調(diào)整。將閃耀光柵2放置在三維調(diào)整架11上，調(diào)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(這里稱之為高度方向)沿Z方向放置，長(zhǎng)度方向沿X方向放置。(3)梳妝濾波器3的組裝及調(diào)整。將梳妝濾波器3固定在支架上，并將其對(duì)準(zhǔn)閃耀光柵2的衍射光(在這里以+1級(jí)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(zhǎng)直接由光譜儀接收，進(jìn)行光譜分析。( 二)閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試 閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異測(cè)試系統(tǒng)組裝完畢后，光源模塊I發(fā)出的偏振方向垂直于閃耀光柵溝槽方向的多波長(zhǎng)線偏振光以α入射角射入待測(cè)閃耀光柵2，梳妝濾波器3接收+1級(jí)衍射光，觀察光譜儀4波形并打開(kāi)Labview編寫(xiě)的測(cè)試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。調(diào)節(jié)三維調(diào)整架11的X方向，可以測(cè)試閃耀光柵長(zhǎng)度方向的溝槽變異情況；調(diào)節(jié)三維調(diào)整架11的ζ方向，可以測(cè)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(lái)詳細(xì)說(shuō)明測(cè)試的波形數(shù)據(jù)分析。如圖4所示，調(diào)節(jié)三維調(diào)整架11的X和ζ方向，測(cè)試出樣本閃耀光柵I的某一區(qū)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(qū)域的溝槽發(fā)生了變異，導(dǎo)致衍射時(shí)沒(méi)有全部按照+1級(jí)衍射，有其他雜散的衍射光。同理測(cè)試樣本閃耀光柵2和3，發(fā)現(xiàn)其整個(gè)區(qū)域的波形完整，沒(méi)有失真，表明其整個(gè)區(qū)域內(nèi)的溝槽并沒(méi)有變異。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)及檢測(cè)方法的描述，本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特征已明確，其效果主要?dú)w結(jié)為以下幾點(diǎn)I、本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確的測(cè)試出閃耀光柵每個(gè)區(qū)域的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況及變異程度。2、本實(shí)用新型的測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法可以實(shí)現(xiàn)低成本、寬范圍、高速度和自動(dòng)化測(cè)試。3、本實(shí)用新型適用于大型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況進(jìn)行測(cè)試。綜上所述，本實(shí)用新型可以準(zhǔn)確的測(cè)試出閃耀光柵每個(gè)區(qū)域的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況及變異程度，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的具體描述，其結(jié)構(gòu)特征及測(cè)試方法已被詳細(xì)地公示，但凡基于上述實(shí)施例及其測(cè)試方法所作的等效替換或簡(jiǎn)單修改，均應(yīng)該被包含于本實(shí)用新型專利請(qǐng)求的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于包括光源模塊、待測(cè)衍射光柵、梳妝濾波器及光譜儀，其中待測(cè)衍射光柵能夠?qū)⑻囟ń嵌热肷涞墓獍凑赵O(shè)計(jì)的衍射級(jí)產(chǎn)生衍射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于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(fā)出的光射入雙折射晶體后發(fā)生雙折射，產(chǎn)生ο光和e光，e光通過(guò)放置在其前的45°半波片后成為ο光，即偏振方向垂直于待測(cè)閃耀光柵溝槽方向的多波長(zhǎng)線偏振光。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)衍射光柵放置在三維調(diào)整架上，可以通過(guò)調(diào)整三維調(diào)整架的旋鈕來(lái)選擇閃耀光柵的待測(cè)區(qū)域范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)調(diào)整梳妝濾波器將寬光源的多波長(zhǎng)衍射光濾出不同的波長(zhǎng)，從而對(duì)應(yīng)閃耀光柵不同的待測(cè)頻率單位。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于用光譜儀接收梳妝濾波器濾出的波長(zhǎng)，并對(duì)光譜儀接收到的波形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以判斷閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)是否變異及變異程度。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可以準(zhǔn)確地測(cè)試出閃耀光柵每個(gè)區(qū)域的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況的閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異的測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型從光源模塊發(fā)出的多波長(zhǎng)寬光源以特定的入射角射入閃耀光柵，經(jīng)閃耀光柵衍射后的光通過(guò)一個(gè)梳妝濾波器，梳妝濾波器濾出的波長(zhǎng)再經(jīng)由光譜儀接收，最后通過(guò)由Labview編寫(xiě)的程序?qū)庾V儀接收到的波形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析來(lái)判斷閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況。本實(shí)用新型的使用能夠克服傳統(tǒng)方法測(cè)試閃耀光柵溝槽微結(jié)構(gòu)變異使用SEM、LSCM等昂貴的測(cè)試設(shè)備，測(cè)試范圍小、測(cè)試速度慢和無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等缺點(diǎn)，成本低、速度快，適用于大型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)對(duì)閃耀光柵的溝槽微結(jié)構(gòu)變異情況進(jìn)行測(cè)試。
文檔編號(hào)G01M11/00GK202735063SQ201220152170
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者鄒建兵, 劉宏欣, 陳志超, 劉華, 袁海驥 申請(qǐng)人:科納技術(shù)(蘇州)有限公司