【技術實現步驟摘要】
本申請涉及光學檢測，具體涉及一種原子力顯微系統。
技術介紹
1、原子力顯微鏡(atomic?force?microscope，afm)是一種高分辨率的掃描探針顯微鏡，它能夠在原子和納米尺度上檢測被測樣品的表面結構和性質。
2、原子力顯微鏡中具有一個懸臂，其一端固定，另一端有一個探針。當探針針尖與測量對象之間存在作用力時，懸臂會發生微小的偏轉。通過檢測這些偏轉量，可以獲得測量對象表面形貌的圖像。
3、考慮到懸臂的偏轉十分輕微，如何對懸臂的偏轉進行有效檢測是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請實施例提供了一種原子力顯微系統，采用光學檢測的方法，基于懸臂表面的反射光束變化確定懸臂的偏轉。
2、本申請提供一種原子力顯微系統，原子力顯微系統包括光源、懸臂、聚焦透鏡結構、位置敏感探測器、探測器分束器以及抗干擾結構。光源用于發射初始光束。懸臂具有反光表面，懸臂被配置為基于懸臂的探針與測量對象之間的作用力而改變傾斜角度。在懸臂處于不同傾斜角度時，初始光束從反光表面處反射出的反射光束的角度不同。聚焦透鏡結構，設置在懸臂與光源之間，用于將初始光束引導到反光表面，并將不同角度的反射光束調整為在空間錯開且沿相同方向的結果光束，其中，結果光束的傳播方向與初始光束的傳播方向平行且相反。位置敏感探測器，用于檢測結果光束的位置信息，位置信息反映懸臂的傾斜角度的變化。探測器分束器，沿結果光束的光路上，用于將結果光束引入位置敏感探測器。抗干擾結構傾
3、基于本申請實施例提供了一種原子力顯微系統，通過聚焦透鏡結構與懸臂的反光表面構成了傾斜不變逆向反射系統，而將經由不同傾斜角度的懸臂反射出的不同角度反射光束調整為在空間錯開且沿相同方向的光束。由此，在檢測該反射光束時，相關傳感器可以基于反射光束調制后的方向設置，使相關傳感器能以穩定的角度接收懸臂反射的光束，降低了傳感器的檢測難度。此外，為避免結果光束在反射界面與反光表面之間的多次反射影響位置敏感探測器對結果光束的檢測結果，本申請提供的原子力顯微系統中還設置有抗干擾結構，通過抗干擾結構為結果光束引入額外偏轉，保證位置敏感探測器對結果光束的檢測精度。
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1.一種原子力顯微系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述抗干擾結構內不同位置的內部光線反射角度不同和/或所述抗干擾結構不同位置的光線折射角度不同。
3.根據權利要求2所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述抗干擾結構朝向所述聚焦透鏡結構的光線入射側設透射反射膜而被復用為所述探測器分束器；其中，所述結果光束在所述光線入射側部分透射且部分反射而分束。
4.根據權利要求3所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述光線入射側與所述結果光束的夾角為45°，所述位置敏感探測器與所述結果光束的夾角為90°；
5.根據權利要求2所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述原子力顯微系統還包括補償元件，用于補償所述抗干擾結構對所述結果光束的偏轉。
6.根據權利要求1所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述抗干擾結構被配置為楔形片，其中，所述楔形片具有相對的楔形表面以及水平表面，所述楔形表面相對于所述水平表面具有楔角，所述結果光束透過所述楔形片而被所述楔形片折射。
7.根據權利要求6所述的原子力顯微
8.根據權利要求6所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述原子力顯微系統包括與所述楔形片形態與基材一致的楔形補償片，用于補償所述楔形片對所述結果光束的偏轉。
9.根據權利要求8所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述原子力顯微系統還包括同時檢測所述初始光束與所述結果光束的干涉傳感器，所述楔形補償片設置在所述初始光束與所述干涉傳感器之間的光路中，用于使經過所述楔形補償片的初始光束與進入所述干涉傳感器的結果光束平行；
10.根據權利要求1所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述聚焦透鏡結構包括入射區域以及出射區域；
...【技術特征摘要】
1.一種原子力顯微系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述抗干擾結構內不同位置的內部光線反射角度不同和/或所述抗干擾結構不同位置的光線折射角度不同。
3.根據權利要求2所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述抗干擾結構朝向所述聚焦透鏡結構的光線入射側設透射反射膜而被復用為所述探測器分束器；其中，所述結果光束在所述光線入射側部分透射且部分反射而分束。
4.根據權利要求3所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述光線入射側與所述結果光束的夾角為45°，所述位置敏感探測器與所述結果光束的夾角為90°；
5.根據權利要求2所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述原子力顯微系統還包括補償元件，用于補償所述抗干擾結構對所述結果光束的偏轉。
6.根據權利要求1所述的原子力顯微系統，其特征在于，所述抗干擾結構被配置為楔形片，其中，所述楔形片...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳苡婷，金賢敏，陳錦洪，
申請(專利權)人：無錫光子芯片聯合研究中心，
類型：發明
國別省市：
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