[发明专利]一种薄膜折射率检测装置及检测方法在审

专利信息
申请号: 202111263591.8 申请日: 2021-10-28
公开(公告)号: CN113959984A 公开(公告)日: 2022-01-21
发明(设计)人: 郝成龙;谭凤泽;朱健 申请(专利权)人: 深圳迈塔兰斯科技有限公司
主分类号: G01N21/41 分类号: G01N21/41
代理公司: 深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285 代理人: 林志鹏
地址: 518101 广东省深圳市宝安区新安街道*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 薄膜 折射率 检测 装置 方法
【说明书】:

本申请提供一种薄膜折射率检测装置及检测方法,所述薄膜折射率检测装置,其特征在于,包括依次设置的光源、超表面结构和探测器;超表面结构包括基底和设置在基底上的纳米结构层,且超表面结构用于汇聚光源的光,且用于承载待测折射率的薄膜;探测器至少用于检测光源通过超表面结构后的第一焦距,以及检测光源通过设置有待测薄膜的超表面结构后的第二焦距。本发明提供的薄膜折射率检测装置仅包括光源、超表面结构和探测器,包含光学元件较少,且光路简单,检测装置的制造成本低,稳定性高。

技术领域

本发明涉及光电技术领域,尤其涉及一种薄膜折射率检测装置及检测方法。

背景技术

随着光电技术领域发展,非线性光学聚合物薄膜及器件的研究已经成为非线性光学材料领域的研究热点。非线性光学聚合物薄膜具有多种特点,如快速响应、大的电光系数、高的激光损伤阈值、小的介电常数、简单的结构、低损耗和微电子处理的兼容性等,因此正逐渐成为制造电光调制器和电光开关的重要材料,折射率是薄膜的一种重要光学参数,准确的表征它对集成光学器件的设计和制造具有重大意义。

目前主流的测量薄膜折射率的方法是使用椭偏仪测量,但是椭偏仪一般体积较大,且光学元件多、成本高、稳定性低、测量环境要求高。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种薄膜折射率检测装置及检测方法,以解决现有技术中椭偏仪体积较大,且光学元件多、成本高、稳定性低、测量环境要求高的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种薄膜折射率检测装置,包括依次设置的光源、超表面结构和探测器;

所述超表面结构包括基底和设置在所述基底上的纳米结构层,且所述超表面结构用于汇聚所述光源的光,且用于承载待测折射率的薄膜;

所述探测器至少用于检测所述光源通过所述超表面结构后的第一焦距,以及检测所述光源通过设置有待测薄膜的超表面结构后的第二焦距。

优选地,所述超表面结构包括基于传输相位的基本相位调制单元,或者基于几何相位的基本相位调制单元。

优选地,所述光源包括激光光源、或宽带光源与窄带滤波片的组合光源。

优选地,还包括水平位移台,所述探测器位于所述水平位移台上,所述水平位移台用于移动所述探测器沿所述超表面结构的光轴移动。

优选地,所述纳米结构层的纳米结构包括纳米圆柱、纳米椭圆柱或纳米鳍。

优选地,所述纳米结构层的纳米结构呈阵列排布。

优选地,所述阵列排布包括正六边形、扇形或正方形阵列排布。

优选地,所述超表面结构为全介质超表面结构。

优选地,所述纳米结构层的材料包括氮化硅、氧化钛、氧化铝、氮化镓、磷化镓、非晶硅或晶体硅。

优选地,所述基底的材料包括石英玻璃、有机玻璃或碱性玻璃。

本发明还提供一种薄膜折射率检测方法,基于上面任意一项所述的薄膜折射率检测装置,所述薄膜折射率检测方法包括:

提供所述薄膜折射率检测装置;

进行第一次焦距检测,获得第一焦距;

提供待检测薄膜材料,填充所述薄膜折射率检测装置中的超表面结构的纳米结构层,使得所述超表面结构的出射光面为平整表面;

进行第二次焦距检测,获得第二焦距;

根据所述第二焦距与所述第一焦距之间的焦距偏移、光源的波长与待测薄膜折射率的对应关系,确定所述待测薄膜的折射率。

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