[发明专利]光学共振腔的腔长量测装置

说明书

本发明提供一种光学共振腔的腔长量测装置，包括频率可调光源、分光镜、频率调制器以及光学共振腔。所述频率可调光源用以发出一光束。所述分光镜位于所述光束的光路上，并将所述光束分为第一光束与第二光束。所述频率调制器位于所述第二光束的主光路上，其中所述第二光束的频率经由所述频率调制器调制后与所述第一光束的频率之间具有一拍频。光学共振腔位于第一光束的主光路上与频率调制后的第二光束的主光路上，其中第一光束及频率调制后的第二光束入射至光学共振腔中，以供量测光学共振腔的腔长，且光学共振腔的腔长变化量由拍频测得。

技术领域

本发明涉及一种光学共振腔的腔长量测装置。

背景技术

传统悬臂微梁的振荡位移量测方法以光偏折法(optical beam deflectionmethod)最为普遍，并广泛应用于商用化的原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)机台。然而，光偏折法欠缺位移变化的直接追溯性，仍需透过比对校正方法将偏折量转换为位移的长度量(unit of length)。此外，光偏折法的侦测灵敏度与侦测光点大小无法同时兼顾，越小的侦测光点需要越高放大倍率的聚焦透镜，因而造成越低的侦测灵敏度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学共振腔的腔长偏移量测装置，用于量测悬臂微梁(micro cantilever)的形变量。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例，光学共振腔的腔长量测装置包括频率可调光源、分光镜、频率调制器以及光学共振腔。频率可调光源用以发出一光束。分光镜位于光束的光路上，并将光束分为第一光束与第二光束。频率调制器位于第二光束的主光路上，其中第二光束的频率经由频率调制器调制后与第一光束的频率之间具有一拍频。光学共振腔，位于第一光束的主光路上与频率调制后的第二光束的主光路上，其中第一光束及频率调制后的第二光束入射至光学共振腔中，以供量测光学共振腔的腔长，且光学共振腔的腔长变化量由拍频测得。

根据本发明的另一实施例，光学共振腔的腔长量测装置，包括二频率可调光源、一绝对频率量测模块、一光学共振腔。此二频率可调光源用以分别发出一第一光束与一第二光束，第一光束的绝对频率与第二光束的绝对频率不同。绝对频率量测模块用以量测第一光束与第二光束的绝对频率以及二绝对频率之间的一拍频。光学共振腔位于第一光束的主光路上与第二光束的主光路上，其中第一光束及第二光束入射至光学共振腔中，以供量测光学共振腔的腔长，且光学共振腔的腔长变化量由拍频测得。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为一实施例的光学共振腔的示意图；

图1B为另一种型态的光学共振腔的示意图；

图1C为另一种型态的光学共振腔的示意图；

图2是精细度F为10,000，光源波长为532nm时，本发明一实施例的光学共振腔的穿透率对应腔长变化量的关系图；

图3是根据本发明一实施例的光学共振腔的腔长量测装置的示意图；

图4是根据本发明另一实施例的光学共振腔的腔长量测装置的示意图。

附图标号说明

100：光学共振腔的腔长量测装置

101：频率可调光源

102：光学隔离器

103：主分光镜

104：频率调制器

105：第一偏振分光镜

106：第二偏振分光镜

107：第一稳频电路