CN105698703A - 一种多路激光发射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多路激光发射装置，属于半导体材料无损检测技术领域。该多路激光发射装置包括多路分光棱镜和激光器，多路分光棱镜包括多个分光面，多个分光面之间平行，多个分光面与水平方向的夹角分别为45°，多个分光面的中心处在同一直线上，激光器发射的激光沿着与直线的垂直方向射向其中一处于最外侧的分光面，通过给多个分光面赋予差异化的反射率和透射率，使得经过多个分光面透射或者反射的多路出射光光强相同，激光器内部增设反馈电路。该多路激光发射装置能够增强激光器的输出功率和波长的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体材料无损检测技术领域，特别涉及一种多路激光发射装置。
背景技术
申请号为201410189094.1的发明专利申请涉及一种实时快速检测晶片基底二维形貌的装置，包括N个PSD，N束激光和第一分光元件，所述N束激光沿直线排布，其中，所述N为3以上的自然数，所述N个PSD与N束激光一一对应，所述N束激光首先射向所述第一分光元件，经过所述第一分光元件后形成入射光，所述入射光入射到晶片基底上，并在晶片基底上沿径向形成N个入射点，所述入射光被所述基底反射后形成N束第一种反射光束，所述各第一种反射光束经过所述第一分光元件透射后，入射到与所述N束激光相对应的PSD上，形成N个光斑。应用该装置得到基底二维形貌的方法是：根据所述N个光斑的位置信号，计算晶片基底上任意两个入射点之间在待测基底沿X方向的曲率CX，根据所述N个光斑的位置信号，计算晶片基底上任意一个入射点在待测基底移动方向即Y方向的曲率CY，根据各所述CX、CY的计算结果，得到基底的二维形貌。
该申请中，所述N束激光由N个第一种激光器射出，所述N个第一种激光器构成的激光器阵列。为了使该装置的结构紧凑，就需要应用规格很小的激光器提供激光束输出。例如，当N为5时，所需激光器的规格为直径4mm，长10mm，这样的激光器的输出功率和波长均不稳定。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种能够提高激光输出功率和波长的稳定性的多路激光发射装置。
本发明提供的多路激光发射装置包括多路分光棱镜和激光器，
所述多路分光棱镜包括多个分光面，所述多个分光面之间平行，所述多个分光面与水平方向的夹角分别为45°，所述多个分光面的中心处在同一直线上，所述激光器发射的激光沿着与所述直线的垂直方向射向其中一处于最外侧的分光面，通过给所述多个分光面赋予差异化的反射率和透射率，使得经过所述多个分光面透射或者反射的多路出射光光强相同，所述激光器内部增设反馈电路。
本发明提供的多路激光发射装置的多路出射光是由一个激光器经过多个分光面，通过给所述多个分光面赋予差异化的反射率和透射率，使得经过该多个分光面透射或者反射的多路出射光光强相同，即该多路光强相同的出射光不是由多个激光器发射得到的，而是仅仅由一个激光器经过该多路分光棱镜的反射、折射得到的，由此，在有限的布置空间内，可以选用体积稍大的激光器，当激光器体积增大后，其内部散热性能改善，并且，由于该激光器内增设了反馈电路，可以根据需要改变激光器的内部参数，因此，能够增强激光器的输出功率和波长的稳定性。其中，多个分光面之间平行且多个分光面与水平方向的夹角分别为45°是为了使经过各分光面反射后光只平移而不发生方向的变化，从而便于对PSD进行布置。激光器发射的激光沿着与该直线的垂直方向射向其中一处于最外侧的分光面，其原因在于，光线具有直线传播的性质，如果是从处于中间位置的某个分光面入射，则仅有处于该分光面反射光方向的分光面可以起到分光的作用，其他分光面则无法发挥作用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多路激光发射装置的光路示意图。
具体实施方式
为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
参见附图1，本发明提供的多路激光发射装置包括多路分光棱镜7和激光器6，多路分光棱镜7包括多个分光面，多个分光面之间平行，多个分光面与水平方向的夹角α分别为45°，多个分光面的中心处在同一直线上，激光器6发射的激光沿着与该直线的垂直方向射向其中一处于最外侧的分光面，通过给多个分光面赋予差异化的反射率和透射率，使得经过多个分光面透射或者反射的多路出射光光强相同，激光器6内部增设反馈电路。
本发明提供的多路激光发射装置的多路出射光是由一个激光器6经过多个分光面，通过给所述多个分光面赋予差异化的反射率和透射率，使得经过该多个分光面透射或者反射的多路出射光光强相同，即该多路光强相同的出射光不是由多个激光器发射得到的，而是仅仅由一个激光器经过该多路分光棱镜7的反射、折射得到的，由此，在有限的布置空间内，可以选用体积稍大的激光器，当激光器体积增大后，其内部散热性能改善，并且，由于该激光器内增设了反馈电路，可以根据需要改变激光器的内部参数，因此，能够增强激光器的输出功率和波长的稳定性。其中，多个分光面之间平行且多个分光面与水平方向的夹角α分别为45°是为了使经过各分光面反射后光只平移而不发生方向的变化，从而便于对PSD进行布置。激光器6发射的激光沿着与该直线的垂直方向射向其中一处于最外侧的分光面，其原因在于，光线具有直线传播的性质，如果是从处于中间位置的某个分光面入射，则仅有处于该分光面反射光方向的分光面可以起到分光的作用，其他分光面则无法发挥作用。
其中，作为多个分光面的一种具体的实现方式，分光面为5个，依次为第一分光面1，第二分光面2，第三分光面3、第四分光面4和第五分光面5。激光器6发射的激光沿着与各分光面中心直线垂直的方向射向第一分光面1，第一分光面1的反射率为80％，透射率为20％，则，经过通过该第一分光面1的出射光的光强的理论值为激光器6原始光强的1×20％＝20％；第二分光面2的反射率为25％，透射率为75％，经过第二分光面2的出射光的光强的理论值为激光器6原始光强的1×80％×25％＝20％；经过第二分光面2的透射光的光强的理论值为激光器6原始光强的1×80％×75％＝60％；第三分光面3的反射率为34％，透射率为66％，经过第三分光面3的出射光的光强的理论值为激光器6原始光强的60％×34％的20.4％，经过第三分光面3的透射光的光强的理论值为激光器6原始光强的60％×66％＝39.6％；第四分光面4的反射率为50％，透射率为50％，经过第四分光面4的出射光的光强的理论值为激光器6原始光强的39.6％×50％＝19.8％，经过第四分光面4的透射光的光强的理论值为激光器6原始光强的39.6％×50％＝19.8％；第五分光面的反射率为100％，透射率为0，经过第五分光面5的出射光的光强的理论值为激光器6原始光强的19.8％。由此可见，经过该第一分光面1、第二分光面2、第三分光面3、第四分光面4和第五分光面5的出射光的光强分别为激光器6原始光强的20％、20％、20.4％、19.8％和19.8％，由于20％＝20％≈20.4％≈19.8％≈19.8％，因此，可以认为经过本发明实施例提供的多路激光发射装置透射、反射得到的五路出射光的光强相等，均为激光器6原始光强的20％。在此种情况下，该五路出射光的光强的影响因子可以认为是只有激光器6的原始光强，而不是像申请号为201410189094.1的发明专利申请涉及的实时快速检测晶片基底二维形貌的装置，需要同时调节各激光器，因此，本发明实施例提供的多路激光发射装置便于对出射光的光强进行控制，并且调节更加方便。
其中，多个分光面的上、下表面分别设有增透模，增透膜与激光器发射的激光波长相配合。根据本发明实施例提供的多路激光发射装置，即该装置中分光面包括五个，出射光分别是经过各分光面反射、折射得到的，其中，经过第一分光面1的出射光是经过该第一分光面1透射得到的，经过第二分光面2的出射光是经过第一分光面1反射和第二分光面2反射得到的，经过第三分光面3的出射光是经过第一分光面1反射、第二分光面2透射和第三分光面3反射得到的，经过第四分光面4的出射光是经过第一分光面1反射、第二分光面2透射、第三分光面3透射和第四分光面4反射得到的，经过第五分光面5的出射光是经过第一分光面1反射、第二分光面2透射、第三分光面3透射、第四分光面4透射和第五分光面5反射后得到的。这就需要光线在经过第一～第五分光面时由于分光面本身造成的光强衰减尽可能低，因此，在分光面的上、下表面设置与激光器6的发光波长相配合的增透模可以尽可能降低由于分光面本身造成的光强衰减，从而保证该五路出射光的光强相等。
其中，多个分光面两两之间的间距相等，根据几何关系，当多个分光面两两之间的间距相等时，多路出射光之间的间距也两两之间相等，此时，便于根据各路出射光的位置对各PSD的位置进行布置。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多路激光发射装置，其特征在于，包括多路分光棱镜和激光器，
所述多路分光棱镜包括多个分光面，所述多个分光面之间平行，所述多个分光面与水平方向的夹角分别为45°，所述多个分光面的中心处在同一直线上，所述激光器发射的激光沿着与所述直线的垂直方向射向其中一处于最外侧的分光面，通过给所述多个分光面赋予差异化的反射率和透射率，使得经过所述多个分光面透射或者反射的多路出射光光强相同。
2.根据权利要求1所述的多路激光发射装置，其特征在于，所述激光器内部增设反馈电路。
3.根据权利要求1所述的多路激光发射装置，其特征在于，所述分光面为5个，依次为第一分光面，第二分光面，第三分光面、第四分光面和第五分光面；
所述激光器发射的激光沿着与所述直线垂直的方向射向所述第一分光面，
所述第一分光面的反射率为80％，透射率为20％；
所述第二分光面的反射率为25％，透射率为75％；
所述第三分光面的反射率为34％，透射率为66％；
所述第四分光面的反射率为50％，透射率为50％；
所述第五分光面的反射率为100％，透射率为0。
4.根据权利要求1所述的多路激光发射装置，其特征在于，所述多个分光面的上、下表面分别设有增透模，所述增透膜与所述激光器发射的激光波长相配合。
5.根据权利要求1所述的多路激光发射装置，其特征在于，所述多个分光面两两之间的间距相等。
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