[发明专利]差分相位解调干涉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用差分相位解码的干涉系统，特别是涉及一种适用于需要快速及高侦测灵敏度的应用的差分相位解调干涉系统。

背景技术

美国7,006,562B2号专利揭露一种用以量测一相位调制测试信号与一相位调制参考信号之间的差分相位的相位解调器，该相位调制参考信号具有固定的载波频率。该相位解调器包括一用以调整测试以及参考信号的振幅的振幅控制装置。一差分放大器自该振幅控制装置接收振幅调整过的测试及参考信号、获得一该振幅调整过的测试及参考信号之间的强度差，并放大强度差以产生一振幅调制输出信号。一振幅解调器解调该振幅调制输出信号，以获得一与相位差相关的输出信号。

上述专利还进一步揭露一用以与一极化光学干涉仪共同使用的相位差侦测器，极化光学干涉仪产生二相互垂直的极化光学外差干涉信号。该等光学外差干涉信号具有相等的强度及载波频率，该等信号是一频率、时间，及一该二相互垂直的极化光学外差干涉信号之间相位差的函数。该相位差侦测器包含一接收电子信号的差分放大器，其获得二相互垂直极化光学外差干涉信号间的强度差，并放大强度差以产生一振幅调制输出信号，该输出

信号的振幅是两外差干涉信号间相位差的函数。该相位差侦测器还包含一信号处理装置，该装置包括一用以解调该振幅调制输出信号的振幅以获得一与相位差相关输出的振幅解调器。

上述专利中，该与相位差相关的输出信号，可由于经该振幅控制装置对该测试及参考信号做振幅调整。然而，由该振幅控制装置对振幅调整的需求，限制了前述美国专利中相位解调器及相位差侦测器的应用潜力。

由此可见，上述现有的用以量测一相位调制测试信号与一相位调制参考信号之间的差分相位的相位解调器在产品与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的产品能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的差分相位解调干涉系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的用以量测一相位调制测试信号与一相位调制参考信号之间的差分相位的相位解调器存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的差分相位解调干涉系统，能够改进一般现有的用以量测一相位调制测试信号与一相位调制参考信号之间的差分相位的相位解调器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的用以量测一相位调制测试信号与一相位调制参考信号之间的差分相位的相位解调器存在的缺陷，而提供一种新的差分相位解调干涉系统，所要解决的技术问题是提供一种使用差分相位解码且适于高反应速度及高侦测灵敏度的差分相位干涉系统。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本发明的差分相位解调干涉系统，用以量测一样品，其中包含：一极化外差干涉仪，用以产生一沿一参考路线前进的参考光束，及一沿一信号路线前进的信号光束，该参考光束包括二相互垂直的第一及第二线性极化波，该信号光束包括二相互垂直的第一及第二线性极化波，在该参考及信号光束之间具有一载波，该信号光束被指向该样品，且内含有该样品的量测资讯，该极化外差干涉仪还进一步产生一相应于该参考及信号光束的第一线性极化波的第一光学外差干涉电子信号输出，及一相应于该参考及信号光束的第二线性极化波的第二光学外差干涉电子信号输出；一差分放大器，接收来自该极化外差干涉仪的该第一及第二光学外差干涉电子信号输出，该差分放大器并产生一差分信号输出；一资料取得单元，接收来自该极化外差干涉仪的该第一及第二光学外差干涉电子信号输出与来自该差分放大器的该差分信号输出，该资料取得单元并同时量测该第一与第二光学外差干涉电子信号输出及差分信号输出的振幅；及一计算单元，用以计算被该资料取得单元量测到的振幅，依照该样品的量测资讯测定至少一参数。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术措施来实现的

前述的差分相位解调干涉系统，其中所述资料取得单元使用轮廓侦查技术以量测该等第一及第二光学外差干涉电子信号输出以及该差分信号输出的振幅。

前述的差分相位解调干涉系统，其中所述计算单元决定该样品的一椭圆参数。