[发明专利]测量玻璃样品的分布特征的系统和方法

权利要求书

1.一种执行玻璃样品的分布特征的折射近场(RNF)测量的系统，所述玻璃样品被设置与具有顶部表面的参考块邻近，所述系统包括：

产生偏振光的光源系统；

接收并在第一和第二正交偏振之间转换所述偏振光的所述偏振以形成经偏振转换光束的偏振转换系统；

被安排来接收所述经偏振转换光束的一部分并形成偏振转换参考检测信号的参考检测系统；

被配置为以进入所述玻璃样品的不同深度将所述经偏振转换光束扫描穿过所述玻璃样品和所述参考块的光学系统；

信号检测系统，被安排为在相对于正入射的26度到45度的角范围内，接收透射穿过所述玻璃样品和所述参考块的所述经偏振转换光束，并且作为响应形成经偏振转换检测信号。

信号控制及处理系统，可操作地被配置为移动参考块和样品，并且接收和处理所述经偏振转换参考与检测信号以确定所述玻璃样品的分布特征。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述参考检测系统包括可操作地被设置为紧邻参考光检测器的第一共焦孔径；以及

所述信号检测系统包括可操作地被设置为紧邻信号光检测器的第一共焦孔径。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号检测系统具有位于距离所述参考块的所述顶部表面80mm到200mm之间的轴距离的信号光检测器。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号控制及处理系统包括：

计算机控制器；

双信道功率计，可操作地连接至所述计算机控制器、所述信号检测系统和所述参考检测系统；以及

主触发控制器，可操作地连接至所述计算机控制器、所述双信道功率计和所述偏振转换系统。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学系统包括：

具有第一离轴孔径的第一孔径光阑；

物镜；

支撑所述参考块及玻璃样品的支撑平台；

定位台，可操作地连接至所述支撑平台并且可操作地在三个维度上移动所述支撑平台；以及

具有可调节尺寸的第二离轴孔径的第二孔径光阑。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一离轴孔径具有契形形状以及所述第二离轴孔径具有弓形形状。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测光学系统包括信号光检测器、共焦孔径、以及中继光学系统，其中，所述中继光学系统接收并准直透射穿过所述玻璃样品及参考块的所述经偏振转换光束以及形成穿过所述共焦孔径以及入射在所述信号光检测器的光敏表面上的聚焦经偏振转换光束。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振转换系统包括与偏振转换控制器可操作地连接的液晶可变延迟器。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振转换系统以10Hz到50Hz之间的最大转换率转换所述经偏振转换光束的所述偏振。

10.一种测量设置与具有顶部表面的参考块邻近的玻璃样品的分布特征的方法，包括：

以进入所述玻璃样品的不同深度将经偏振转换光束扫描穿过所述玻璃样品和所述参考块以定义所透射的经偏振转换光束；

测量所述经偏振转换光束中的功率的量以形成偏振转换参考信号；

检测所述透射经偏振转换光束以形成经偏振转换检测信号；

用所述经偏振转换检测信号除以所述经偏振转换参考信号以定义归一化的经偏振转换检测信号；以及

处理所述归一化的经偏振转换检测信号以确定所述玻璃样品的所述分布特征。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述参考块具有顶部表面，并且其中，检测所述透射经偏振转换光束包括在信号光检测器处接收所述透射经偏振转换光束，其中，所述信号光检测器位于距离所述参考块的所述顶部80mm到200mm之间的轴距离处。

12.如权利要求10所述的方法，包括把所述透射经偏振转换光束聚焦在所述信号光检测器上。

13.如权利要求11所述的方法，包括使所述透射经偏振转换光束穿过紧邻所述信号光检测器的共焦孔径。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，测量所述经偏振转换光束中的功率的量包括偏转及检测所述经偏振转换光束的一部分。