[发明专利]吸收性缺陷单光束光热测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种吸收性缺陷单光束光热测量装置，其特征在于，包括激光器(1)、扩束器(2)、功率调节器(3)、分束器(4)、功率计(5)、斩波器(6)、偏振分束器(7)、四分之一波片(8)、反射镜(9)、振镜扫描器(10)、扫描透镜(11)、会聚透镜(13)、挡板光阑(14)、光电探测器(15)、锁相放大器(16)、XYZ位移平台(17)和计算机(18)，待测样品(12)置于所述的XYZ位移平台(17)上；

沿所述的激光器(1)发出的光束的方向依次为所述的扩束器(2)、功率调节器(3)、分束器(4)，所述的分束器(4)将入射光束分为强度不同的弱反射光和强透射光，沿所述的弱反射光方向是所述的功率计(5)，沿所述的强透射光方向依次是所述的斩波器(6)、偏振分束器(7)、四分之一波片(8)、反射镜(9)、振镜扫描器(10)和扫描透镜(11)；

所述的强透射光束被所述的斩波器(6)调制；调制入射光经过所述的偏振分束器(7)后输出p偏振光，该p偏振光经过所述的四分之一波片(8)后输出圆偏振光；该圆偏振光经过所述的振镜扫描器(10)和扫描透镜(11)后聚焦入射到待测样品(12)表面；所述的待测样品(12)的表面在激光照射下产生热形变；被热形变调制的反射光依次通过所述的扫描透镜(11)、振镜扫描器(10)、反射镜(9)和四分之一波片(8)后，成为s偏振光；该s偏振光经过所述的偏振分束器(7)反射后，经所述的会聚透镜(13)聚焦；该聚焦光束通过所述的挡板光阑(14)后，光斑边缘的光束被所述的光电探测器(15)接收；

所述的斩波器(6)的调制频率作为参考信号，经过线缆输入所述的锁相放大器(16)第二输入端；所述的光电探测器(15)采集的信号作为测量信号，输入所述的锁相放大器(16)第一输入端；

所述的计算机(18)的控制信号输出端分别与所述的XYZ位移平台(17)的控制端及振镜扫描器(10)的控制端连接，所述的锁相放大器(16)的输出端与所述的计算机(18)的输入端连接。

2.一种吸收性缺陷单光束光热测量装置，其特征在于，包括激光器(1)、扩束器(2)、功率调节器(3)、分束器(4)、功率计(5)、斩波器(6)、会聚透镜(13)、挡板光阑(14)、光电探测器(15)、锁相放大器(16)、XYZ位移平台(17)、计算机(18)和第二会聚透镜(19)，待测样品(12)置于所述的XYZ位移平台(17)上；

沿所述的激光器(1)发出的光束的方向依次为所述的扩束器(2)、功率调节器(3)、分束器(4)，该分束器(4)将入射光束分为强度不同的弱反射光和强透射光，沿所述的弱反射光方向是所述的功率计(5)，沿所述的强透射光方向是所述的斩波器(6)，强透射光被该斩波器(6)调制后经所述的第二会聚透镜(19)聚焦照射所述的待测样品(12)，在所述的待测样品(12)的反射光方向依次是所述的挡板光阑(14)、会聚透镜(13)和光电探测器(15)，该光电探测器(15)的输出端与所述的锁相放大器(16)第一输入端相连，所述的斩波器(6)的调制频率作为参考信号，参考信号输出端经过线缆与所述的锁相放大器(16)第二输入端相连，所述的锁相放大器(16)的输出端与所述的计算机(18)的输入端相连，该计算机(18)的控制信号输出端与所述的XYZ位移平台(17)的控制端相连。

3.根据权利要求1或2所述的收性缺陷单光束光热测量装置，其特征在于所述的挡板光阑(14)制作方式为，在圆形0.5mm厚的熔石英玻璃表面镀圆形的铝膜或铬膜；镀膜区域的透过率≤0.01％；镀膜区域的半径大于入射到挡板光阑(14)处的光斑的束腰半径，使通过的光束的功率小于入射到挡板光阑(14)处的光束的功率的1％；