棱鏡耦(ǒu)合儀(yí)是光(guāng)學薄膜(mó)與(yǔ)波導(dǎo)材料表征(zhēng)的核心設(shè)備之一，依(yī)托光(guāng)在介質(zhì)界(jiè)麵的全反(fǎn)射與倏逝波(bō)耦合效(xiào)應(yīng)實現對待測(cè)樣品(pǐn)光學(xué)參數的提(tí)取。
棱(léng)鏡耦合(hé)儀(yí)的測(cè)試原理：
1.全反(fǎn)射(shè)基(jī)底(dǐ)設(shè)計(jì)：儀(yí)器(qì)核(hé)心耦合元(yuán)件(jiàn)為高(gāo)折射(shè)率(shuài)光(guāng)學棱鏡，其(qí)折(zhē)射率(shuài)高於(yú)絕(jué)大多數(shù)待測光(guāng)學材料，可(kě)使(shǐ)入射(shè)光(guāng)在(zài)棱鏡與外部介(jiè)質(zhì)的界(jiè)麵處發(fā)生(shēng)全(quán)內反射(shè)，為後(hòu)續(xù)耦合過程(chéng)提供基(jī)礎物(wù)理(lǐ)條件。
2.倏(shū)逝(shì)場(cháng)形成機製(zhì)：全(quán)反(fǎn)射(shè)過程(chéng)中(zhōng)，入(rù)射光(guāng)並非(fēi)全(quán)被反(fǎn)射回棱鏡(jìng)內部，會在棱鏡底界麵(miàn)外側形(xíng)成垂(chuí)直於(yú)界(jiè)麵(miàn)傳(chuán)播(bō)，強度隨(suí)距(jù)離指數(shù)衰(shuāi)減的(dí)倏(shū)逝波場(cháng)，該(gāi)場(cháng)區的存在(zài)是(shì)能(néng)量向(xiàng)外部(bù)樣(yàng)品傳遞(dì)的(dí)核(hé)心前提(tí)。
3.導模激(jī)發匹配條(tiáo)件：當(dāng)入(rù)射(shè)光(guāng)的(dí)入(rù)射(shè)角(jiǎo)滿足特定(dìng)相位(wèi)匹(pǐ)配(pèi)條件時，倏逝波的能(néng)量(liáng)可(kě)有效(xiào)耦合進(jìn)入(rù)放置(zhì)於(yú)棱(léng)鏡底(dǐ)麵(miàn)的樣(yàng)品(pǐn)薄膜中(zhōng)，激發對(duì)應(yīng)階(jiē)數(shù)的導模(mó)，此時棱(léng)鏡內(nèi)的反射光強度會出現明顯(xiǎn)的(dí)衰減峰，即(jí)特征(zhēng)耦合峰(fēng)。
4.參數反演邏輯：不同階(jiē)數的導(dǎo)模對(duì)應(yīng)特定的(dí)入(rù)射角位置與強度特征，通(tōng)過分(fēn)析(xī)特征(zhēng)耦(ǒu)合(hé)峰(fēng)的(dí)分布規律，結合光學傳輸模(mó)型即可(kě)反演(yǎn)得到樣品的(dí)折射率，厚(hòu)度，光學(xué)損(sǔn)耗等關(guān)鍵參(cān)數。
標準測試流程(chéng)：
1.係統校(xiào)準(zhǔn)：測試前(qián)先將(jiāng)棱(léng)鏡與標準參考(kǎo)基底(dǐ)安裝到位，調整入(rù)射光路使其(qí)垂(chuí)直入射(shè)至(zhì)棱(léng)鏡入射麵，采集無樣(yàng)品時的背(bèi)景反射譜，消除係統固(gù)有(yǒu)誤(wù)差，保(bǎo)證基綫穩定性。
2.間隙匹(pǐ)配(pèi)：將(jiāng)待(dài)測(cè)樣品固(gù)定於(yú)承載(zǎi)平台，調(tiáo)整棱(léng)鏡(jìng)與(yǔ)樣品之(zhī)間的(dí)間距，使(shǐ)二者界麵(miàn)形成均(jūn)匀的耦(ǒu)合(hé)間隙，保障倏逝波(bō)可穩(wěn)定(dìng)傳遞(dì)至樣(yàng)品內(nèi)部。
3.譜綫(xiàn)采集(jí)：驅動(dòng)角度調節組(zǔ)件按設定步(bù)長旋轉棱鏡(jìng)，連(lián)續采集不同入射角(jiǎo)下的(dí)反(fǎn)射光(guāng)強度，得(dé)到反(fǎn)射率隨入射角(jiǎo)變(biàn)化的(dí)棱(léng)鏡耦合(hé)譜。
4.擬合出參：將(jiāng)采(cǎi)集到的實(shí)驗(yàn)譜(pǔ)綫與(yǔ)理論(lùn)計算的導模模(mó)式譜(pǔ)進(jìn)行匹(pǐ)配(pèi)擬合，自(zì)動計算(suàn)得到樣品(pǐn)的(dí)厚度(dù)，折射率，色(sè)散(sàn)曲(qū)綫，波導損耗等(děng)參(cān)數，生(shēng)成(chéng)測試(shì)報告。
棱(léng)鏡耦合儀(yí)的應(yīng)用價(jià)值與(yǔ)場(cháng)景(jǐng)：
1.非破壞(huài)性檢測(cè)：測(cè)試過(guò)程(chéng)無(wú)需對(duì)樣品進行(háng)任(rèn)何預處(chǔ)理，也不(bù)會對(duì)樣品表(biǎo)麵造成損傷(shāng)，可重(zhòng)復(fù)測試(shì)同一位置，特別適合(hé)易受損(sǔn)，貴重的光學薄(báo)膜，半(bàn)導體外(wài)延層(céng)等樣品(pǐn)的(dí)表(biǎo)征。
2.高精(jīng)度適(shì)用性：基(jī)於模(mó)式(shì)耦合的測量(liáng)原(yuán)理(lǐ)對薄(báo)膜(mó)厚(hòu)度的分(fēn)辨(biàn)率(shuài)和(hé)折(zhē)射率測(cè)量(liáng)精(jīng)度(dù)較(jiào)高(gāo)，可覆蓋從(cóng)亞(yà)微米級(jí)薄(báo)膜到中(zhōng)厚膜的不同厚(hòu)度範圍，適配絕(jué)大多數(shù)常見(jiàn)光(guāng)學(xué)材料(liào)的測試(shì)需求(qiú)。
3.多參數同(tóng)步(bù)獲取(qǔ)：單次(cì)測試即(jí)可同時獲(huò)得樣品的厚度，折(zhē)射率(shuài)，色散特性(xìng)，傳(chuán)輸損耗等(děng)多(duō)個光學參(cān)數，無需(xū)切換測試模塊，大幅(fú)提升(shēng)表(biǎo)征(zhēng)效(xiào)率(shuài)。
4.多領域適配(pèi)：除基(jī)礎光(guāng)學薄膜的(dí)表征(zhēng)需求(qiú)外，還(huán)可(kě)用於(yú)光子(zǐ)晶體(tǐ)，集成(chéng)光(guāng)波(bō)導，有(yǒu)機發光(guāng)材料(liào)，新型(xíng)二維光(guāng)學材料等前(qián)沿領(lǐng)域的性(xìng)能檢測(cè)，是(shì)光(guāng)學材料研發(fā)與半(bàn)導體工藝質(zhì)量管控(kòng)的核心(xīn)表(biǎo)征設備(bèi)之一(yī)。
當前位置：首頁
技術文章(zhāng)
更(gēng)新(xīn)時間：2026-06-21
點(diǎn)擊次數(shù)：137
上一個：
返回列表(biǎo)