光路折返裝置及薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及薄膜應(yīng)力測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種光路折返裝置及薄膜應(yīng)力測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前薄膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于微電子、信息、傳感器、光學(xué)、太陽(yáng)能、機(jī)械防護(hù)等領(lǐng)域。一般地，光學(xué)元件表面薄膜的制備是在強(qiáng)烈的非平衡物理和化學(xué)過(guò)程中完成，諸如熱蒸發(fā)、離子束濺射、磁控濺射、化學(xué)氣相沉積等技術(shù)，從而導(dǎo)致薄膜具有殘余應(yīng)力。而薄膜的殘余應(yīng)力對(duì)薄膜的影響主要有兩個(gè)方面，首先，當(dāng)薄膜應(yīng)力較大時(shí)，薄膜會(huì)從基板上起皺和脫洛；其次，在尚應(yīng)力狀態(tài)下，基板彎曲和薄I旲的雙折射率效應(yīng)影響到薄I旲性能指標(biāo)的提尚。
[0003]因此，多年來(lái)，薄膜應(yīng)力的調(diào)控一直都是光學(xué)薄膜領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的重要技術(shù)方向。而薄膜應(yīng)力調(diào)控的前提必須是實(shí)現(xiàn)薄膜應(yīng)力大小的測(cè)試，其中，薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的光程長(zhǎng)度對(duì)于測(cè)試精度和量程影響較大，通常光程越長(zhǎng)量程越大，則對(duì)應(yīng)的精度越高。但是，簡(jiǎn)單增加光程長(zhǎng)度會(huì)使薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)變長(zhǎng)，制造成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的薄膜應(yīng)力測(cè)試儀結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)，且制造成本高的問(wèn)題，提供一種保證光程長(zhǎng)度的前提下，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊的光路折返裝置及薄膜應(yīng)力測(cè)試儀。
[0005]—種光路折返裝置，包括:
[0006]箱體；
[0007]光入射窗，設(shè)于所述箱體上，所述光入射窗用于透過(guò)薄膜反射的入射光束；
[0008]光學(xué)組件，設(shè)于所述箱體內(nèi)，所述光學(xué)組件用于對(duì)透過(guò)所述光入射窗的光束進(jìn)行多次反射；
[0009]光出射窗，設(shè)于所述箱體上，所述光出射窗用于透過(guò)經(jīng)過(guò)所述光學(xué)組件多次反射的出射光束。
[0010]在其中一實(shí)施例中，所述光學(xué)組件包括若干反光鏡，若干所述反光鏡固設(shè)于所述箱體內(nèi)，且若干所述反光鏡依次相對(duì)設(shè)置形成反射路徑，以使透過(guò)所述光入射窗的入射光束經(jīng)過(guò)若干所述反光鏡的多次反射從所述光出射窗出射。
[0011]在其中一實(shí)施例中，所述光學(xué)組件包括第一反光鏡、第二反光鏡、第三反光鏡、第四反光鏡、第五反光鏡及第六反光鏡，所述第二反光鏡朝向所述第一反光鏡傾斜而設(shè)，所述第三反光鏡朝向所述第二反光鏡傾斜而設(shè)，所述第四反光鏡朝向所述第三反光鏡傾斜而設(shè)，所述第五反光鏡分別朝向所述第二反光鏡和第四反光鏡傾斜而設(shè)，所述第六反光鏡朝向所述第三反光鏡傾斜而設(shè)；
[0012]所述第五反光鏡位于所述第一反光鏡與所述第二反光鏡之間，所述第六反光鏡位于所述第三反光鏡與所述第四反光鏡之間，所述第二反光鏡與所述第三反光鏡保持水平，所述第四反光鏡與所述第五反光鏡保持水平；
[0013]其中，所述第一反光鏡、第二反光鏡及所述第五反光鏡與豎直方向的夾角為45度，所述第三反光鏡、第四反光鏡及所述第六反光鏡與豎直方向的夾角為-45度。
[0014]在其中一實(shí)施例中，所述光入射窗與所述光出射窗設(shè)于所述箱體相對(duì)的兩側(cè)。
[0015]—種薄膜應(yīng)力測(cè)試儀，用于測(cè)量鍍膜后的基片上的薄膜應(yīng)力，包括如上述的光路折返裝置，所述薄膜應(yīng)力測(cè)試儀還包括:
[0016]樣品臺(tái)，用于放置所述基片；
[0017]激光發(fā)射器，用于發(fā)射激光光束，所述激光發(fā)射器設(shè)于所述樣品臺(tái)上方；
[0018]激光探測(cè)儀，設(shè)于所述樣品臺(tái)一側(cè)；
[0019]半透鏡，用于透過(guò)所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光光束，可接受所述基片反射的激光光束并將其反射至所述激光探測(cè)儀，所述半透鏡設(shè)于所述激光發(fā)射器與所述樣品臺(tái)之間；
[0020]其中，所述光路折返裝置設(shè)于所述半透鏡反射激光光束至所述激光探測(cè)儀的反射路徑上。
[0021 ] 在其中一實(shí)施例中，所述光入射窗的中心處與所述半透鏡反射所激光光束大致平齊。
[0022]在其中一實(shí)施例中，所述薄膜應(yīng)力測(cè)試儀還包括驅(qū)動(dòng)所述樣品臺(tái)以預(yù)定步長(zhǎng)沿第一方向和第二方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，以及與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接的控制裝置；
[0023]其中，所述第一方向與所述第二方向相互垂直。
[0024]在其中一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括沿第一方向延伸的第一滑軌及沿第二方向延伸的第二滑軌，所述樣品臺(tái)可滑動(dòng)地連接于所述第二滑軌，所述第二滑軌可滑動(dòng)地連接于所述第一滑軌。
[0025]在其中一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括伺服電機(jī)組件，所述伺服電機(jī)組件包括第一伺服電機(jī)組件及第二伺服電機(jī)組件，所述第一伺服電機(jī)組件與所述控制裝置電連接，并通過(guò)滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)所述第二滑軌沿第一方向在第一滑軌上以預(yù)定步長(zhǎng)移動(dòng)，所述第二伺服電機(jī)組件與所述控制裝置電連接，并通過(guò)滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)所述樣品臺(tái)沿第二方向在所述第二滑軌上以預(yù)定步長(zhǎng)移動(dòng)。
[0026]在其中一實(shí)施例中，所述薄膜應(yīng)力測(cè)試儀還包括工作臺(tái)及設(shè)于所述工作臺(tái)上的支撐架，所述樣品臺(tái)及所述激光探測(cè)儀相對(duì)的設(shè)置于所述工作臺(tái)上，所述激光發(fā)射器及所述半透鏡設(shè)于所述支撐架上，且所述半透鏡位于所述激光發(fā)射器與所述樣品臺(tái)之間。
[0027]上述光路折返裝置及薄膜應(yīng)力測(cè)試儀，通過(guò)在半透鏡反射激光光束至激光探測(cè)儀的路徑上設(shè)置該光路折返裝置，使經(jīng)過(guò)薄膜反射的光束的光程增加，且不用增加薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的長(zhǎng)度，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，降低了制造成本，且便于運(yùn)輸。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為一實(shí)施方式的薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為圖1所示的薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為圖1所示的薄膜應(yīng)力測(cè)試儀的又一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為圖1所示的光路折返裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為圖4所示的光路折返裝置的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0034]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
[0035]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0036]如圖1、圖2及圖3所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例的薄膜應(yīng)力測(cè)試儀100，用于測(cè)量鍍膜后的基片上的薄膜應(yīng)力。該薄膜應(yīng)力測(cè)試儀100包括光路折返裝置10、樣品臺(tái)20、激光發(fā)射器30、激光探測(cè)儀40及半透鏡50，樣品臺(tái)20用于放置基片，激光發(fā)射器30用于發(fā)射激光光束，其設(shè)于樣品臺(tái)20上方，激光探測(cè)儀40設(shè)于樣品臺(tái)20 —側(cè)，半透鏡50用于透過(guò)激光發(fā)射器30發(fā)射的激光光束，可接受基片反射的激光光束并將其反射至激光探測(cè)儀40，該半透鏡50設(shè)于激光發(fā)射器30與樣品臺(tái)20之間，其中，光路折返裝置10設(shè)于半透鏡50反射激光光束至激光探測(cè)儀40的反射路徑上。
[0037]具體地，如圖1所示，該薄膜應(yīng)力測(cè)試儀100還包括工作臺(tái)60，以及設(shè)于工作臺(tái)60上的支撐架70，本實(shí)施例中，該工作臺(tái)60呈矩形狀，樣品臺(tái)20與激光探測(cè)儀40沿工作臺(tái)60長(zhǎng)度方向相對(duì)設(shè)置，支撐架70設(shè)于工作臺(tái)60上，且位于樣品臺(tái)20遠(yuǎn)離該激光探測(cè)儀40的一側(cè)，光路折返裝置10設(shè)于樣品臺(tái)20與激光探測(cè)儀40之間。該激光發(fā)射器30與半透鏡50均設(shè)于該支撐架70上，并位于樣品臺(tái)20的上方，該半透鏡50位于激光發(fā)射器30與樣品臺(tái)20之間。激光發(fā)射器30發(fā)射的激光光束沿豎直方向行進(jìn)，半透鏡50與水平方向的夾角為45度，是經(jīng)過(guò)單面鍍膜加工的平面鏡，優(yōu)選地，該半透鏡50的透過(guò)率與反射率的比值為4:6，其朝向激光發(fā)射器30的一側(cè)為未鍍膜面，遠(yuǎn)離該激光發(fā)射器30的一側(cè)為鍍膜面。其中，該激光發(fā)射器30發(fā)射的激光光束沿豎直方向透過(guò)半透鏡50后到達(dá)樣品臺(tái)20上的基片，基片反射激光光束到半透鏡50鍍膜的一側(cè)面上，并經(jīng)半透鏡50的反射到達(dá)光路折返裝置10最后到達(dá)激光探測(cè)儀40。
[0038]請(qǐng)一并參閱圖4及圖5，該光路折返裝置10包括箱體12、設(shè)于箱體12內(nèi)的光學(xué)組件14、光入射窗16及光出射窗18。該光入射窗16設(shè)于箱體12上，用于透過(guò)基片上的薄膜反射的入射光束，該光學(xué)組件14設(shè)于箱體12內(nèi)，用于對(duì)透過(guò)光入射窗16的光束進(jìn)行多次反射，該光出射窗18設(shè)于箱體12上，用于透過(guò)經(jīng)過(guò)光學(xué)組件14多次反射的出射光束。
[0039]如此，通過(guò)設(shè)置該光路折返裝置10，使經(jīng)過(guò)薄膜反射的光束的光程增加，且不用增加薄膜應(yīng)力測(cè)試儀100的長(zhǎng)度，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，降低了制造成本，且便于運(yùn)輸。
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