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上海如海光電科技有限公司

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  • 上海如海光電科技有限公司

微區反射光譜測量系統

型號 :

關鍵詞 :

售前技術咨詢:

400-820-7939

售后聯系信息:

021-50687686

  • 產品介紹

簡單介紹

微區反射光譜測量系統即是將光譜分析技術與顯微光路結合,可在微米級尺度上采集樣品的反射光譜信息,廣泛應用于物理、化學、生物等行業材料光譜性能研究。

特點列表

◆ 模塊設計:通過在顯微鏡中加裝拓展模塊實現光譜測量,同時可在客戶現有顯微鏡基礎上定制相應檢測模塊。

◆ 共焦設計:光源光路與光譜儀接收光路共軸,獨特的共焦設計使得測量“所見即所得”,并且系統的雜散光可以得到有效抑制。

◆ 寬光譜檢測范圍:搭配如海光電的光纖光譜儀,可實現200~2500nm寬光譜測量。

◆ 靈活選配與升級:該系統除可實現反射測量外,同時可根據客戶需求在此基礎上添加特定測量模塊從而實現反射+透射+拉曼+熒光多光譜測量。

◆ 高精度測量:自動移動平臺最小步進1μm,可實現微小區域光譜掃描測量。

規格說明

顯微反射光譜系統
項目
尺寸 550×280×380mm(整機) 254×120×91(微區反射轉接模塊)
光譜范圍 350-1700nm
通道數 2
光纖接口 SMA 905
光斑直徑 1μm(min)
光譜積分時間 1ms~65s
載物平臺 手動平臺/自動平臺可選
掃描范圍 58×82mm
平臺最小步進 1μm

其他信息

應用實例

薄膜厚度測量

原理:

如圖所示:當一束光入射到樣品表面上時,一部分光在薄膜表面以θ1角產生反射,形成反射光1,另一部分光發生折射,折射角θ2,折射光在基底表面再次產生反射,反射光在空氣與薄膜界面發生折射,以θ1角度出射,形成反射光2,反射光1與反射光2發生干涉。兩種光束發生干涉的條件為:Dingtalk_20220107170936.jpg

式中n1為空氣折射率,n2為待測薄膜折射率,d為薄膜厚度,當兩束反射光束的光程差相差波長的整數倍時,兩束光束相位相同,此時發生干涉相長與相消,分別對應反射率光譜的波峰與波谷。

3.jpg

薄膜干涉原理示意圖

當采用微區顯微方式采集樣品反射率光譜時,入射角與折射角θ1、θ2趨近于0,空氣折射率n1=1.003。假設反射譜曲線上一對相鄰的波峰與波谷對應的波長為λ1和λ2,且λ12。因此,可得:

2n2d=kλ1  

2n2d=(k-1/2)λ2

消去式中k,可得:

Dingtalk_20220107171808.jpg

實際應用中,從反射率光譜上可得到多組波峰和波谷的對應的波長,計算出多個膜厚值,求得厚度的平均值以減小誤差。

4.jpg

受干涉影響的反射率光譜

測試實例:

如圖所示,為采用如海光電微區反射系統測得的一薄膜樣品反射率光譜。

5.jpg

如海微區反射系統測量的樣品反射率光譜

從圖中可以觀察到明顯的干涉條紋,利用上文所述方法可計算得出該薄膜的厚度約為12.9μm。


微區反射率高光譜二維成像

反射率高光譜成像技術是光譜技術與圖像技術的結合,它可以同時獲得樣品二維空間的光譜分布信息。

光源通過顯微系統后,采樣點直徑最小可達到30μm左右,如圖所示,通過提前設置掃描區域的大小以及橫縱方向的采集點數(m,n),將待測樣品分割為m×n個矩形小方格,自動移動平臺以固定的步進運動,依次運行到目標方格處后采集該點的光譜信息,采集完成后選取對應的光譜特征點,以該點重構樣品的光譜mapping圖,因此采集前預設的采樣點數越密集,則mapping圖像的還原度就越高。

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微區反射率高光譜采集原理與實測圖


結語

如海光電微區反射系統可實現微米級樣品光譜性能檢測,具有高空間分辨率、高靈敏度、高精度、高適配性、寬光譜檢測范圍等優點,此外通過靈活搭配不同的模塊可同時實現拉曼光譜、熒光光譜、透射光譜等多光譜檢測。

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