[发明专利]多孔膜厚度与孔隙率二维分布测定方法

权利要求书

1.一种多孔膜厚度与孔隙率二维分布测定方法，包括：

步骤A：获得包括透明基底、缓冲膜和待测多孔膜依次设置的共振芯片；

步骤B：以宽带线偏振平行光为入射光，利用高光谱成像装置在第一测试条件下获取所述共振芯片表面一待测区域的第一实测共振图像和第一组实测共振光谱，所述第一组实测共振光谱中每个实测共振光谱对应于所述第一实测共振图像的不同像素区域并提供至少一实测共振波长，所述像素区域包含至少一像素；

步骤C：当一个实测共振光谱能够提供至少两个实测共振波长时，所述至少两个实测共振波长分别与待测多孔膜中不同级数导模相对应，利用所述第一组实测共振光谱确定与所述第一实测共振图像的每一像素区域相对应并归属于至少两个给定级数导模的至少两个实测共振波长；或

当一个实测共振光谱只能提供一个实测共振波长时，在至少第二测试条件下获取所述待测区域的至少第二组实测共振光谱，所述至少第二组实测共振光谱中第q个实测共振光谱与第一组实测共振光谱中第q个实测共振光谱对应于所述第一实测共振图像的同一像素区域，分别利用所述第一组和至少第二组实测共振光谱确定所述第一实测共振图像的每一像素区域对应的至少两个实测共振波长；

步骤D：分别在所述至少两个实测共振波长所对应的测试条件下，通过仿真拟合求取表征所述第一实测共振图像的每一像素区域对应的所述待测多孔膜的孔隙率和厚度关系的至少两个函数；

步骤E：求取同时满足所述第一实测共振图像每一像素区域对应的所述至少两个函数的孔隙率和厚度，即为每一像素区域位置处所述待测多孔膜的孔隙率和厚度，由此得到待测多孔膜厚度与孔隙率的二维分布。

2.根据权利要求1所述的多孔膜厚度与孔隙率二维分布测定方法，其特征在于：

步骤A中，所述共振芯片为表面等离子体共振芯片或光波导共振芯片；和/或

步骤B中，当所述像素区域包含至少两个像素时，所述实测共振光谱为所述像素区域内所有单像素对应的实测共振光谱的平均光谱；和/或

步骤C中，所述第一测试条件和至少第二测试条件为：偏振态相同，入射角相同，覆盖层不同的至少两个测试条件；或者偏振态不同，入射角相同，覆盖层相同的至少两个测试条件。

3.根据权利要求1所述的多孔膜厚度与孔隙率二维分布测定方法，其特征在于，步骤C中，当所述待测多孔膜为单模波导层或非波导层时，每一所述实测共振光谱只能提供一个实测共振波长；当所述待测多孔膜为多模波导层时，每一所述实测共振光谱能提供至少两个实测共振波长。

4.根据权利要求3所述的多孔膜厚度与孔隙率二维分布测定方法，其特征在于，步骤D中，当所述待测多孔膜为单模波导层或非波导层时，在所述第一实测共振图像一像素区域获得的第K个实测共振波长对应于第K测试条件，其中K＝一、二、三、…，所述仿真拟合的步骤包括：

设定M个所述待测多孔膜对应于一所述像素区域处的孔隙率P_m，其中，m＝1，2，3，……，M，M≥2；

将孔隙率P_m与所述待测多孔膜在所述像素区域处的不同厚度设定值d_m^/组合，在所述第K测试条件下，利用该组合获取所述共振芯片对应于所述像素区域的仿真共振光谱，从所述仿真共振光谱中确定仿真共振波长，将所述仿真共振波长与所述像素区域处的第K个实测共振波长相等时的厚度设定值作为厚度最优值d_m，该厚度最优值d_m与孔隙率P_m组成数据点(P_m、d_m)；

由数据点(P₁、d₁)、(P₂、d₂)、……、(P_M、d_M)拟合得到该像素区域处孔隙率和厚度之间的函数，λ_R＝g(P、d)，这里λ_R代表所述像素区域处的第K个实测共振波长。