[发明专利]一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置及方法。该装置光源部分包括超连续发光光谱光源和单模光纤环形器；参考臂和样品臂部分包括第一准直透镜、45°柱形反射镜、参考物镜、参考反射镜、二维扫描振镜、样品物镜和待测件；探测臂部分包括第二准直透镜、透射光栅、聚焦透镜、光电探测器和计算机。方法为：参考臂和样品臂的光沿原路返回到单模光纤环形器，两臂光束相遇产生干涉；干涉光束经透射光栅分光后，再由聚焦透镜聚焦在光电探测器的不同像元上，光电探测器将采集到的信号输入计算机，进行处理得到不同位置的断层图像。本发明采用超宽带光源，高倍数值孔径成像物镜，以及共光路成像结构，获取了亚微米量级的玻璃亚表面裂纹三维结构。

主权项

1.一种亚微米量级的玻璃亚表面缺陷检测装置，该装置基于双光束低相干干涉成像原理，包括光源部分、参考臂与样品臂部分、探测臂部分，其中光源部分包括超连续发光光谱光源(1)和单模光纤环形器(2)；参考臂和样品臂部分包括第一准直透镜(3)、参考反射镜(6)、二维扫描振镜(7)、样品物镜(8)和待测件(9)；探测臂部分包括第二准直透镜(10)、聚焦透镜(12)、光电探测器(13)和计算机(14)；其特征在于：所述参考臂和样品臂部分还包括45°柱形反射镜(4)、参考物镜(5)，探测臂部分还包括透射光栅(11)；所述超连续发光光谱光源(1)发出宽带光束后，进入单模光纤环形器(2)的输入端口1，接着光束从单模光纤耦合器(2)的输出端口2出射，经过第一准直透镜(3)后，光束在空间域沿着第一准直透镜(3)的光轴传播；经第一准直透镜(3)后传播的一部分光束进入参考臂，首先照射到45°柱形反射镜(4)上，经反射落在参考物镜(5)上，经参考物镜(5)聚焦后的光束最后入射至参考反射镜(6)；经第一准直透镜(3)后传播的其余光束沿光轴继续传播进入样品臂，然后经二维扫描振镜(7)反射后入射至样品物镜(8)上，样品物镜(8)聚焦后的光束最后落在待测件(9)上；由于光的可逆性，参考臂和样品臂的光束分别从参考反射镜(6)和待测件(9)，沿原路返回到单模光纤环形器(2)的输出端口2，两臂光束相遇产生干涉；干涉光束再从单模光纤环形器(2)的输出端口3出射，发散光束经过第二准直透镜(10)后形成平行光，该平行光入射至透射光栅(11)上，然后经透射光栅(11)分光，各波长的干涉光以不同的出射角发散开来，接着入射至聚焦透镜(12)，聚焦透镜(12)将不同角度的干涉光聚焦在光电探测器(13)的不同像元上，最后光电探测器(13)将采集到的信号输入计算机(14)，进行后续图像重建处理，从而得到不同位置的断层图像。