[发明专利]一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统

权利要求书

1.一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于：包括调整底座（Ⅰ）、光源（Ⅱ）、双光路衰减模块（Ⅲ）、显微观察模块（Ⅳ）、测试与控制模块（Ⅴ）；其中：调整底座（Ⅰ）用于稳定支撑整个模拟系统，光源（Ⅱ）用于产生双通道波长激光，双光路衰减模块（Ⅲ）用于根据实际实验需求对两个通道的脉冲激光能量进行衰减；显微观察模块（Ⅳ）用于对半导体器件样品进行成像，并对作用于样品的脉冲激光进行能量测量；测试与存储模块（Ⅴ）用于采集并记录待测样品辐射电离效应的响应电信号，通过控制精密位移平台来精确控制光斑作用于待测样品（21）上的位置；所述光源（Ⅱ）同时产生波长为532nm和1064nm的脉冲激光；所述双光路衰减模块（Ⅲ）设置于光源（Ⅱ）上方，沿两路激光进入方向依次包括有直角棱镜（3）、光路Ⅰ、光路Ⅱ、反射镜二和合束棱镜；两路激光经直角棱镜（3）反射后：一路激光进入光路Ⅰ后经反射镜二（14）后反射到合束棱镜（15），另一路激光经过光路Ⅱ后直接射入合束棱镜（15），两路激光经由合束棱镜（15）合束后反射出；所述光路Ⅰ、光路Ⅱ分别对称位于沿直角棱镜的两个反射角度方向上，光路Ⅰ和光路Ⅱ的结构相同，每个光路均包括位于直角棱镜的反射方向上的反射镜一（4）、位于反射镜一（4）反射方向的第一级1/2λ波片（5）、位于第一级1/2λ波片（5）透射光方向的第一级偏振分光棱镜（6）、位于第一级偏振分光棱镜（6）的透射光方向的第二级1/2λ波片（7）、位于第二级1/2λ波片（7）透射光方向上的第二级偏振分光棱镜（8）、位于第二级偏振分光棱镜（8）反射光方向上的光束收集器一（9）、位于第一级偏振分光棱镜（6）的反射光方向的分光棱镜一（10）、位于分光棱镜一（10）透射光方向的激光能量计探头一（11）、位于分光棱镜一（10）反射光方向的光束收集器二（12）、位于第二级偏振分光棱镜（8）透射光方向上的光束匀化器（13），一路激光经过光路Ⅰ的光束匀化器（13）照射到反射镜二（14）并反射到合束棱镜（15），另一路激光经过光路Ⅱ的光束匀化器（13）直接照射到合束棱镜（15），两路激光在合束棱镜（15）合成后射出到后续光路。

2.根据权利要求1所述的一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于，所述调整底座（Ⅰ）包含用于调节调整底座（Ⅰ）的水平位置的调平螺丝（26）和纵向安装于调整底座上的导轨（27）。

3.根据权利要求1所述的一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于，所述光源（Ⅱ）位于调整底座（Ⅰ）上部，包括双波长脉冲激光器（1）和光路提升器（2）；所述双波长脉冲激光器（1）用于同时产生波长为532nm和1064nm的激光，两个波长激光分别从两个通道水平出射；所述光路提升器（2）用于进行光路折叠，使进入到双光路衰减模块（Ⅲ）的两路激光保持水平。

4.根据权利要求1所述的一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于，所述显微观察模块（Ⅳ）沿合束棱镜（15）出来的激光方向设置有分光棱镜二（16），分光棱镜二（16）上端设置有显微镜筒与照明光源（18）、摄像头（17），分光棱镜二（16）的透射光方向上设置有激光能量计探头二（19），分光棱镜二（16）的反射光方向设置有可变光斑调节装置（20）；激光经过分光棱镜二（16）后，透射光到达激光能量计探头二（19），反射光经过可变光斑调节装置（20）照射到待测样品（21）上，光斑调节范围为10μm-10mm。

5.根据权利要求1所述的一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于， 所述测试与控制模块（Ⅴ）包括用于放置待测样品（21）的精密位移平台和示波器（23），待测样品（21）放置于精密位移平台上，通过控制精密位移平台来控制光斑作用于待测样品（21）上的位置；所述精密位移平台为六自由度位移平台（22）。

6.根据权利要求1所述的一种优化集成式双光路激光电离效应模拟系统，其特征在于，所述测试与控制模块（Ⅴ）还包括与六自由度位移平台（22）、示波器（23）信号连接的数据采集与控制卡（24）、用于控制系统与数据采集与控制卡（24）连接的计算机（25）。

7.该模块，通过调整六自由度位移平台（22）可进行对焦和光斑大小调节，激光照射到待测样品（21）上后的电学响应信号由示波器（23）触发采集，数据采集与控制卡（24）用于采集摄像头（18）的图像数据以及示波器（23）的波形数据，并控制六自由度位移平台（22）的位置，由计算机（25）存储和显示。