光學系統法 什么是光照射和光接收測量？

發布日期：2024-11-25      瀏覽次數：73

光學系統法 什么是光照射和光接收測量？

在光學測量領域中，有時需要將激光、LED光等測量光準確地照射并導入到測量對象物上。例如，在諸如光電二極管的光電檢測器(光半導體器件)的情況下，通過將特定功率的光精確地注入光電二極管的光接收表面來測量諸如光敏度的光響應特性。在測量光波導等無源器件的插入損耗時，一種方法是將恒定功率的光引入光波導的輸入芯，在輸出芯接收引導的光，并測量波導損耗。 。還有各種其他用途，例如用特定的光照射生物細胞的特定部分，以觀察細胞對入射光的反應。

光纖通常用于測量微米級微結構樣品的光照射和光接收。這是通過微調固定在微動載物臺等上的光纖的位置來確定光的入射位置和受光位置的測量方法。

然而，利用這種方法，無法直接檢查光在被測樣品上的入射位置和入射狀態。此外，入射光斑直徑和接收到的光量將根據樣品到光纖末端的距離而變化。換句話說，找到光纖的最佳輸入和光接收位置需要進行稱為對準的對準工作，這是極其耗時的。我們的光照射和光接收測量的光學方法可以解決上述問題。

光學系統法 光照射測量






(圖1) 光照射光學系統結構



（圖1）光束照射到光電探測器上

左圖1顯示了我們的光學照射/接收測量光學系統的簡單內部結構。

對于光照射測量，將來自測量光纖光源的光照射到待測樣品的表面上。從連接光纖測量端口的光纖端面發出的光沿著左圖中紅色箭頭所示的光路傳播，聚焦并照射到待測樣品的表面上。將完成所附物鏡的焦點位置。此時，當使用10倍物鏡時，所連接光纖的纖芯以1:1的比例中繼到待測樣品表面。例如，如果使用用于光通信的SMF（芯徑10um）光纖，則將10umφ的光斑照射到待測樣品表面上。這樣，就可以用與光纖端口連接的光纖芯直徑相當的光斑照射樣品表面。

另一方面，可以使用左側所示的同軸觀察相機直接檢查樣品表面（光點照射表面）的狀況。因此，通過檢查來自同軸觀察相機的圖像，可以容易地確認測量光的照射位置和照射狀態。

左下的圖像1示出了光照射到光接收元件（硅光電二極管）的狀態。中心的紅點是光束的照射位置。條件如下。

• 樣品：硅光電二極管

• 物鏡：10x

• 照射光（光源）：850nm SLD光源

• 光纖：單模光纖（照射直徑：10μm以下）

另外，可以使用以下方法來改變照射直徑。

• 將光纖更換為具有不同芯徑的光纖

• 改變所用物鏡的放大倍率

這樣，通過使用用于光照射和光接收測量的光學系統，可以在直接觀察照射位置的顯微圖像的同時容易地將微小的測量光引入到照射位置。此外，通過使用圖像處理和光纖精細對準，可以顯著提高測量檢查吞吐量，該光纖精細對準使用圖像進行照射位置的粗調，并使用實際測量光進行精細對準。

基于以上所述，它非常適合以下應用。

• 光接收元件（光電二極管和各種光接收傳感器）的光靈敏度測量

• 將測量光引入光波導的輸入側進行損耗測量

• 聚合物光布線波導插入損耗測量

• 將光引入生物細胞等




光學系統方法 光接收測量






(圖2) 測量光接收的光學系統的結構

對于光測量，來自待測樣品表面的測量光耦合至與光纖測量端口連接的光纖的端面。從樣品表面發出的光沿著圖2中左側綠色箭頭所示的光路，耦合到連接到光纖端口的光纖中。此時，當使用10倍物鏡時，來自樣品表面的相當于所連接光纖的芯直徑的測量光以1:1的比例中繼到光纖芯。例如，當連接到50um芯MMF光纖光纖端口時，來自被測樣品表面對應于50umφ的部分的測量光將被中繼到光纖。這樣，就可以從樣品表面接收與連接到光纖端口的光纖芯直徑相當的光。

就像光照射測量時一樣，可以使用左圖2所示的同軸觀察相機直接確認待測樣品表面的狀況，包括發光位置和發光狀態。因此，通過檢查來自同軸觀察相機的圖像，可以容易地確認光接收測量位置和光接收狀態。

另外，與光照射一樣，可以使用以下方法來改變光接收測量直徑。

• 將光纖更換為具有不同芯徑的光纖

• 改變所用物鏡的放大倍率

這樣，通過使用用于光照射和光接收測量的光學系統，可以在直接觀察光接收測量位置的顯微圖像的同時容易地測量甚至最小的測量光。此外，通過使用圖像處理和光纖精細對準，可以顯著提高測量和檢查吞吐量，光纖精細對準使用圖像進行光接收位置的粗調，并使用實際測量光進行精細對準。

基于以上所述，它非常適合以下應用。

• 通過光波導輸出側的光接收測量來測量損耗

• 聚合物光布線波導插入損耗測量

• 測量從半導體激光器和各種光學模塊接收的光

相關產品信息

• 光學測量用光學系統（測量光照射和光接收的光學系統）

• 高性能光學測量正光學系統 M-Scope I 型

• 用于高性能光學測量的光學系統，具有偏振依賴性對策 M-Scope I/PF 型

• 簡易光學測量光學系統 M-Scope J 型

• 偏振相關簡化光學測量光學系統 M-Scope J/PF 型

• 超小型光照射/光接收測量光學系統 M-Scope type M

• 光學測量光學系統（光照射/光接收測量光學系統）應用系統

• 光學系統插入損耗測量裝置

• 光學系統超細波導插入損耗測量裝置

• 晶圓級發光裝置光學特性測量裝置

• 晶圓級光電探測器光學特性測量裝置

• 其他的

• 此外，我們還定制生產應用光照射和光接收測量光學系統的各種測量和檢查裝置。




高性能光學測量光學系統 M-Scope type I



高性能光學測量光學系統（用于光照射和光接收測量的光學系統） M-Scope type I 是專為光照射、光接收測量和光束輪廓測量等多用途光學測量而設計的高性能光學系統。是。配備用于光學測量的光纖連接端口和用于圖像處理分析的圖像檢測器連接端口，可利用同一光學系統實現多種光學測量。另外，可以根據目的添加各種光學測量部件，并且可以根據使用目的（例如測量目的、測量項目、測量節拍等）容易地構建光學測量單元。對于光學系統，可以根據測量目標和測量波長選擇和安裝最佳的透鏡和反射鏡。這使得在最佳光學條件下執行各種測量成為可能。

它可以應用于廣泛的領域和應用，從光接收元件和傳感器的光入射測量、發光元件的光接收測量、光束輪廓測量等光學測量，到微觀光束照射到生物上。細胞。

高性能光學測量光學系統包括標準 M-Scope I 型和偏振相關的 M-Scope I/PF 型。




產品特點

• 配備光纖連接端口，用于測量光學參數。它可以以多種方式使用，例如使用光纖輸出型光源將測量光引入到樣品中，或者將測量光中繼到光纖以接收和測量光。

• 測量光照射測量

• 來自測量光源的測量光源精確定位待測量樣品的表面。

• 測量光接收測量

• 來自樣品的待測光被中繼到光纖，并測量功率、波長和響應等光學特性。

• 配備圖像檢測器連接端口。可以用同軸觀察相機直接觀察光照射測量期間的測量光照射位置和光接收測量期間的被測光測量位置。還可以在光接收測量期間測量光束輪廓。

• 配備同軸觀察攝像頭端口。當用測量光照射樣品時，通過同軸觀察照射位置，可以將測量光可靠地精確地照射到樣品。另外，在接收來自試料的測定光時，通過同軸觀察受光測定位置，能夠將來自測定對象物的光可靠地中繼至光纖。此外，由于可以直接觀察發光狀態，因此也可以用于光束輪廓測量等光束形狀測量。

產品主要用途

• 測量光照射測量

• 測量光電二極管的光敏性和光響應特性

• 各種光學傳感器的受光靈敏度測量

• 通過輸入各種光波導的光來測量插入損耗、傳播特性和傳導

• 光照射下的半導體器件失效分析

• 生物醫學應用，例如生物細胞的光照射

• 此外，通過將測量光照射到各種微小樣品上來測量和分析光學特性

• 測量光接收測量

• 半導體激光器、VCSEL等激光器件的發射特性測量

• 通過接收從各種光波導發出的光來測量插入損耗、傳播特性和連續性

• 通過接收來自各種發光元件的測量光來測量和分析光學特性

• 此外，通過接收來自各種發光樣品的測量光來測量和分析光學特性

• 晶圓級各種光半導體器件的光學特性測量與分析

• 硅光子器件的研究與開發

• 光模塊和鏡頭模塊的裝配調整和質量評估

• 其他：光照射/光接收測量、圖像測量、檢查、一般研究和開發

產品主要規格

光纖端口	測量光照射功能：將相當于連接到光纖連接端口的光纖芯徑的測量光以1:1的比例照射到樣品表面。 光接收測量功能：從樣品表面接收相當于連接到光纖連接端口的光纖芯直徑的1:1測量光并耦合到光纖。 上述照射/接收直徑比是使用10倍物鏡（標準）時的情況
照射/接收直徑	使用10倍物鏡時：以與光纖芯當量直徑1:1的比例照射和接收光。 使用20倍物鏡時：以光纖芯當量直徑的1/2照射和接收光 使用50倍物鏡時：以光纖芯當量直徑的1/5照射和接收光
物鏡切換	通過手動4孔旋轉鏡（可同時安裝4個物鏡）
物鏡	兼容三豐 M-Plan Apo 系列（標準）
觀察相機端口 中間鏡頭放大倍率	1x（標準）、2x 或 1/2x（可選）
圖像檢測器連接端口 最大光學放大倍數	標準：100x（物鏡規格為100x） 選項：200x（100x 物鏡 x 2x 中間透鏡）
同軸落射照明端口	標配（外徑8mm），可選配同軸落射照明裝置
調光方式	如何將中性密度濾光片（ND濾光片）插入濾光片端口（最多可同時插入2個濾光片）
相機支架	C接口

產品配置

組件選擇 高性能光學測量光學系統 M-Scope type I



標準組件 高性能光學測量光學系統 M-Scope type I

• 高性能光學測量光學系統 M-Scope I 型主機 1 套

• 標準鏡筒（配備光纖連接口、圖像探測器連接口、同軸落射照明口）

• 光纖連接端口（使用10倍物鏡時，以與光纖芯直徑1:1的比例照射和接收光）

• 圖像檢測器連接端口 (1x)

• 同軸落射照明端口（外徑8mmφ）

• 手動 4 孔物鏡旋轉鏡

選項

• 用于高性能光學測量的光學系統 M-Scope type I 主機相關選項

• 光學系統定制

• 添加光纖連接端口/添加/更改圖像檢測器連接端口

• 內置光學部件（鏡子、鏡頭等）的規格變更

• 照射/受光中繼倍率等規格變更

• 有關光學系統的定制，請單獨聯系我們。

• 用于圖像檢測器連接端口的中間鏡頭端口　

• 2x 中間鏡頭端口 MS-OP011-RL2

• 這是一種中間透鏡單元，可將圖像觀察的總放大倍率加倍。使用 100 倍物鏡時的最大光學放大倍率為 200 倍。

• 1/2x 中間鏡頭端口 MS-OP011-RLH

• 這是將整體放大倍率提高至 1/2 以便觀察圖像的中間透鏡單元。

• 可變光斑尺寸光纖端口 MS-OP012-VFPI　 

• 可以連續改變照射和接收直徑的光纖端口。連續變量范圍如下。

• 物鏡 10x：照射和接收連接光纖芯當量直徑 1.11 至 3.33 倍的光

• 物鏡20x：照射和接收連接光纖芯當量直徑0.55至1.66倍的光。

• 物鏡 50x：照射和接收連接光纖芯當量直徑 0.22 至 0.66 倍的光

• 探測器

• 測量波長范圍：可見光范圍~1100nm

• 高精度CMOS探測器ISA071、ISA071GL

• 測量波長范圍：950~1700nm

• InGaAs高靈敏度近紅外探測器ISA041H2

• 測量波長范圍：400~1700nm

• InGaAs高分辨率近紅外探測器（SXGA型）ISA041HRA

• InGaAs高分辨率近紅外探測器（VGA型）ISA041HRVA

• 單擊此處查看探測器的選擇。

• 物鏡

• 請點擊此處選擇物鏡。

• 同軸落射照明裝置

• 請點擊此處了解同軸落射照明設備的信息。

• 測量光源

• 請點擊此處獲取有關測量光源的信息。

• 除了我們的光源之外，還可以使用各種市售光源。請隨時與我們聯系。

應用產品/相關產品

用于高性能光學測量的光學系統，具有偏振依賴性對策 M-Scope I/PF 型



當使用單模光纖引入并照射測量光進行測量時，由于外部環境的影響，光纖上會受到彎曲或壓力等應力，從而改變單模光纖內部的偏振狀態。 有。當在 2 分支/3 分支光學系統中使用半反射鏡 (HM) 進行光路分離時，由于半反射鏡 (HM) 的偏振依賴性，整個測量系統的測量精度會受到偏振態變化的影響。 ) 穩定性可能會惡化。

M-Scope type I/PF是一種通過采用特殊的HM排列結構消除偏振影響的光學系統，即使在測量具有偏振特性的樣品時也能實現穩定且高精度的測量。

半反射鏡的偏振相關補償



用于光路分離的半反射鏡根據偏振方向具有不同的透射率和反射率。因此，測量光在照射或接收時的偏振狀態可能會影響測量。 我們的偏振相關光學測量光學系統在光路上安裝了兩個相同的偏振方向旋轉 90 度的半反射鏡，如左圖所示。這種半反射鏡布置補償了物鏡和光纖端口之間的P偏振光和S偏振光之間的反射率差異，以及物鏡和光纖端口之間的P偏振光和S偏振光之間的透射率差異。圖像端口具有補償偏振依賴性的結構。

外觀圖

外觀圖 M-Scope I 型



• 如果您需要針對偏振相關性采取措施的 M-Scope type I/PF 的外形圖，請單獨聯系我們。

• 該外觀圖為參考圖。外觀和尺寸將根據安裝選項和安裝的傳感器而有所不同。詳細外部圖紙請另行聯系我們。

相關產品

系統產品/數據處理分析設備

• 高性能光學測量光學系統M-Scope type I廣泛應用于多種設備，包括光波導的NFP測量和損耗測量、晶圓級光電探測器光學特性測量、晶圓級發光器件光學特性測量測量。

其他光學測量系統

• 簡易光學測量光學系統 M-Scope J 型

• 這是一種單眼型、小型、通用的光照射和光接收測量光學系統，能夠實現使用光纖的波長測量和光功率測量等光照射和光接收測量功能。

• 超小型光學測量光學系統 M-Scope M 型

• 用于測量光照射和光接收的單眼型超小型光學測量光學系統。小型外殼使其適合在內置設備中使用。