CN107179053A - 导光装置、薄膜的均匀性测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导光装置、薄膜的均匀性测试装置和方法，导光装置用于向一待测试器件输出光线，并回收反射的光线，导光装置包括至少一入射导光件和多个反射导光件，入射导光件与反射导光件均为线形导光件；入射导光件两端分别为入射端和发射端，入射端能与一光源装置光连接，光线经入射端输入至入射导光件；多个反射导光件两端均分别为反射端和输出端，多个反射端与发射端平行对齐，且多个反射端围绕于发射端外周，输出端能与一光学测试装置光线连接；入射导光件的发射端与反射导光件的反射端组成导光装置的测试端，测试端垂直对齐侍测试器件的表面薄膜的均匀性测试装置能以测试输出端导出光线的强度，就可以间接表征起反射作用的薄膜的均匀性。

Description

导光装置、薄膜的均匀性测试装置和方法

技术领域

本发明总体来说涉及一种测试技术，具体而言，涉及一种导光装置、薄膜的均匀性测试装置和方法。

背景技术

当前许多的电子器件、光电器件或一些工业产品，为提高产品性能或增加美观性，通常在产品的表面镀制薄膜，起到增透、保护等功能。

厚度作为薄膜的基本性能参数，对产品质量有着较大的影响，需要对其进行标定，且对于大面积薄膜材料，厚度不均匀，可能会影响到薄膜各处的拉伸强度、阻隔性等，影响产品的整体性能。

普通薄膜测厚仪，对于薄膜厚度测量方法，常用方法有探针法、光学方法等。探针法是利用力学敏感探针划过样品表面，记录下薄膜表面的形貌，从而测薄膜厚度，该方法的优点是不受材料的限制，缺点是测量是对薄膜有损伤且无法进行大面积测量。

光学法的依据是有直接测试(透过式测试)和间接测试(反射式测试)，透过式测试依据是薄膜透过率是厚度的函数，反射式测试依据是薄膜反射率是厚度的函数。如图1所示原理图。入射光81在薄膜6界面发生折射和反射，折射光82在薄膜6和载具7基底材料中被部分吸收、反射后，作为透射光83出射样品界面，同时，还有入射光81在薄膜界面的反射光84。可以监测入射光81和透射光83的光强对比，通过透射式测试，得到薄膜厚度的信息；或者监测入射光81和反射光84的光强对比，通过反射式测试，得到薄膜的厚度信息。

目前常用光学测量方法中常用的有以下几种：椭偏法灵敏度高，但是由于受界面层等因素的影响，需要数学模型和测试设备比较复杂；迈克尔逊干涉仪法，人工数环易造成较大误差；光纤光谱仪，精度较高，但是卤钨灯光强较弱易受环境影响，测量结果不可靠；包络线法需要薄膜厚度较厚以产生干涉振荡，且要求薄膜对光吸收较少，由于半导体薄膜一般较薄且在可见区通常具有较大的吸收，因此不适用于半导体薄膜。以上几种方法目前技术都比较成熟，精度高，但是还普遍存在一些缺点：实际测量过程复杂；测量装置繁杂；费用昂贵；对于特殊应用的薄膜测厚仪，需要专门的定制；输入光波长固定，不同薄膜的对光吸收和反射峰值波长不同，有最佳值；输入光的功率固定，在测量多层膜时，强光入射导致反射光的干扰严重；不适用于大面积镀膜厚度均匀性测试；对封闭真空设备镀膜厚度无法测量；对复杂形状的薄膜无法测量。

同时，有些薄膜可以暴漏在大气中，样品可以做的比较小，由此通过透射式的方案，可以精确测试其薄膜厚度。但有的薄膜样品不能暴漏大气，在真空设备中制备，然后作为器件的一部分，在真空器件中存在。对于此类产品，无法使用透射式方法测试其薄膜厚度。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种导光装置，能向一待测试器件输出光线，并回收从该待测试器件反射的光线，以简化光学测试设备结构，并提高测试效率。

本发明的另一个目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种薄膜的均匀性测试装置和方法，能根据薄膜对光强的反射程度，精确测量透明或半透明的大面积曲面薄膜均匀性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种导光装置，用于向一待测试器件输出光线，并回收从该待测试器件反射的光线，所述导光装置包括至少一入射导光件和多个反射导光件，所述入射导光件与所述反射导光件均为线形导光件；所述入射导光件两端分别为入射端和发射端，所述入射端能与一光源装置光连接，所述光线经所述入射端输入至所述入射导光件，所述发射端向所述待测试器件输出所述光线；所述多个反射导光件两端均分别为反射端和输出端，多个所述反射端与所述发射端平行对齐，且多个所述反射端围绕于所述发射端外周，所述输出端能与一光学测试装置光线连接；所述入射导光件的发射端与所述反射导光件的反射端组成所述导光装置的测试端，所述测试端垂直对齐所述侍测试器件的表面。

本发明实施例提供一种薄膜的均匀性测试装置，其主要用于对大面积薄膜的均匀性进行扫描测试，包括光源装置、导光装置、光强测试装置与测试支架；所述光源装置发出测试光线；所述导光装置包括至少一入射导光件和多个反射导光件，所述入射导光件与所述反射导光件均为线形导光件；所述入射导光件两端分别为入射端和发射端，所述入射端能与所述光源装置光连接，所述光线经所述入射端输入至所述入射导光件；所述多个反射导光件两端均分别为反射端和输出端，多个所述反射端与所述发射端平行对齐，且多个所述反射端围绕于所述发射端外周，所述输出端能与所述光强测试装置光线连接；所述入射导光件的发射端与所述反射导光件的反射端组成所述导光装置的测试端；所述光强测试装置测试所述输出端导出光线的强度；所述测试支架固定待测试的薄膜与所述测试端，且所述测试支架能驱动所述测试端在所述薄膜表面扫描移动。

根据本发明的一实施方式，还具有一控制装置，所述光源装置、光强测试装置与测试支架均信号连接该控制装置，所述控制装置控制所述光源装置发出测试光线的出光量；所述控制装置接收所述光强测试装置测得的光线强度并记录；所述控制装置控制所述测试端在所述薄膜表面扫描移动。

根据本发明的一实施方式，所述测试支架与所述导光装置的测试端均安装于一暗盒内。

根据本发明的一实施方式，所述测试支架包括二维平动装置和三维旋转装置；所述二维平动装置包括立架和活动安装座，所述活动安装座可移动地安装于所述立架；所述三维旋转装置包括一转动座，所述转动座安装所述薄膜及其载具，所述转动座驱动所述载具绕一转动轴转动。

根据本发明的一实施方式，所述光源装置包括驱动电路和光源，所述驱动电路控制所述光源的出光量。

根据本发明的一实施方式，所述光强测试装置包括光电二极管及/或光电倍增管，所述光强测试装置还包括测量装置，所述测量装置连接光电二极管及/或光电倍增管，以测试所述光电二极管及/或光电倍增管产生的电流及/或电压。

根据本发明的一实施方式，所述光源装置还包括一单色仪，所述光源通过所述单色仪光连接所述导光装置。

根据本发明的一实施方式，所述入射导光件和反射导光件均为光导纤维，所述导光装置具有6根反射导光件和一根入射导光件；在所述导光装置的测试端，所述入射导光件发射端和反射导光件反射端排列呈梅花状。可以巧妙的将通过薄膜反射的光尽可能多的收集到光纤内，提高测试效率。

根据本发明的一实施方式，所述导光装置的测试端输出的光线垂直入射到待测所述薄膜表面。

根据本发明的另一方面，提供一种薄膜的均匀性测试的方法，包括如下步骤：

将一待测薄膜固定于一暗盒中；

配置一导光装置，所述导光装置包括至少一入射导光件和多个反射导光件，所述入射导光件与所述反射导光件均为线形导光件；所述入射导光件两端分别为入射端和发射端，所述入射端能与光源装置光连接，所述光线经所述入射端输入至所述入射导光件；所述多个反射导光件两端均分别为反射端和输出端，多个所述反射端与所述发射端平行对齐，且多个所述反射端围绕于所述反射端外周，所述输出端能与一光强测试装置光线连接；所述入射导光件的发射端与所述反射导光件的反射端组成所述导光装置的测试端；

将所述导光装置的测试端接入所述暗盒内，所述测试端垂直对齐所述待测薄膜；

测试步骤：所述光源装置发出测试光线；所述导光装置将测试光线传导至所述待测薄膜表面一点，从薄膜表面反射回来的光线经所述反射导光件传导到所述光强测试装置；所述光强测试装置测得反射回来的光强参数，并在一智能终端中进行记录；

驱动所述测试端在所述薄膜表面扫描移动至下一点；

重复前述测试步骤，在所述薄膜表面均匀取点进行测试，利用取得的光强参数表征所述薄膜的厚度。

由上述技术方案可知，本发明的调节光源输出光子数的装置的优点和积极效果在于：

只需在同一次测试中保持测试光线的单一性，便可以根据薄膜对光强的反射程度，测量透明或半透明的大面积曲面薄膜均匀性。不需要计算和求得各点上的薄膜的绝对厚度，仅需对比薄膜上各点的反射光强数据，便可得出能准确表征薄膜均匀性的参数。整个测试系统用到的设备简单，操作流程简单快捷。可节约设备投入，节约测试时间。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是光学方法测试薄膜厚度原理示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种薄膜的均匀性测试装置的结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种测试支架的结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的结构示意图。

图5是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的输入端端面结构示意图。

图6是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的测试端端面结构示意图。

图7是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的输出端端面结构示意图。

图8为8英寸球型PMT光阴极薄膜厚度均匀性扫描PMT光电流结果示意图。

图9为8英寸球型PMT光阴极薄膜厚度均匀性扫描PD光电流结果示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、光源装置；11、驱动电路；12、光源；13、单色仪；2、导光装置；21、入射导光件；22、反射导光件；211、入射端；212、发射端；221、反射端；222、输出端；23、测试端；3、光强测试装置；31、光电二极管；32、光电倍增管；33、测量装置；34、驱动电路；4、测试支架；41、二维平动装置；42、三维旋转装置；411、立架；412、活动安装座；421、转动座；422、第二转动座；5、控制装置；6、薄膜；7、载具；81、入射光；82、折射光；83、透射光；84、反射光。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其它的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种薄膜的均匀性测试装置的结构示意图。如图2所示，本发明一实施例提供一种薄膜的均匀性测试装置，其主要根据薄膜对光强的反射程度，精确测量透明或半透明的大面积曲面薄膜均匀性。测试装置可主要包括光源装置1、导光装置2、光强测试装置3、测试支架4和控制装置5。

本发明实施例中，光源装置1用于发出所需波长的测试光线，并且可以控制出光量。光源装置1主要包括驱动电路11和光源12，驱动电路11控制光源12的出光量。光源装置1还可包括一单色仪13，光源12通过单色仪13光连接导光装置2。

本发明实施例中，光源12具体可以采用发光二极管LED或激光二极管LD作为发光光源使用，使用LED或激光二极管LD作为光源，主要考虑其功耗低、寿命长，而且安全性较强，可以有效提高本发明实施例的使用寿命。另一方面，可以使用一信号产生器来驱动光源12发光。还可通过更换光源12变换不同波长光源，从紫外波段到红外波段的任意波长的LED，光源12也可以是其它类型的光源，本发明并不限定其具体类型。例如，有机发光二极管OLED、量子点光源、或者其它半导体发光器件；光源可以是各种自然(天然)光源和人造光源，可以是宽光谱、单色光、快速光源。包括能自动精确调节的各种光源或不能自动精确调节的各种光源，例如太阳、碳弧灯、白炽灯、低压钠灯、高压钠灯、LED灯、激光器等。可使用脉冲发生器驱动LED作为入射光光源，因为在测量多层膜厚度时，通过改变驱动脉冲的幅度控制单色光的输出功率，可以避免强光入射导致的反射光干扰问题。由于不同材料薄膜对光吸收和反射的峰值波长不同，通过改变光源12可以方便地改变入射光波长，或者利用单色仪13输出从300nm到700nm波长的光，找到合适的入射光，提高测量结果的精度。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的结构示意图。如图4所示，本发明实施例中，导光装置2可主要包括至少一入射导光件21和多个反射导光件22，入射导光件21与反射导光件22均为线形导光件。入射导光件21两端分别为入射端211和发射端212，入射端211能与光源装置1光连接，光线经入射端211输入至入射导光件21。多个反射导光件22两端均分别为反射端221和输出端222，多个反射端221与发射端212平行对齐，且多个反射端221围绕于反射端221外周，输出端222能与光强测试装置3光线连接。入射导光件21的发射端212与反射导光件22的反射端221组成导光装置2的测试端23。

本发明实施例中，线形导光件可选择是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为入射导光件21和反射导光件22，传输原理是光的全反射。由于一般光源发出光线是发散的，利用纤维状导光件便可定向输入光线，之后经导光装置2传输便可在输出端222定向输出光斑，输出时发散性较小。光连接是指光源的光线通过连接装置或连接机构连接输入至导光装置2内，光连接方式可为本领域常用技术手段。线形导光件一般为普通塑料光纤，有成本低廉的好处；如果需要传输紫外光，则需要石英光纤；如果需要传输红外光，需要特殊的红外光纤；如果需要工作在高温环境，需要耐高温的石英光纤；如果工作在高放射性环境中，需要使用耐辐射光纤，可以完成特殊工况下的测量工作。

图5是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的输入端端面结构示意图；图6是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的测试端端面结构示意图；图7是根据一示例性实施方式示出的一种导光装置的输出端端面结构示意图。如图5至图7所示的示例性实施例中，入射导光件21和反射导光件22可均为光导纤维，导光装置2具有6根反射导光件22和一根入射导光件21。在入射端211只有一根入射光纤位于光纤束中心位置，可以避免周围杂散光干扰，其作用是将入射光通过这根光纤传输到测试端23。在测试端23，除了入射导光件21这根入射光纤外，还有6根作为反射导光件22的出射光纤，这6根出射光纤以入射光纤为中心，排成一圈；7根光纤组成梅花形状。入射光纤传输的入射光经过薄膜反射后，经过这6根出射光纤传输到输出端222。如此排列，可以巧妙的将通过薄膜反射的光尽可能多的收集到光纤内，提高测试效率。在输出端222，只有6根出射光纤排成一圈，将薄膜的发射光传输出来。

本发明实施例中，导光装置2的形状可选择为Y形，即入射导光件21在中部位置通过接头工艺接入到反射导光件22主体，并在测试端23按序列排好。应该理解的是，导光装置2在其中各光纤外围可以选择设置保护层和外壳，并不以此为限。

如图1所示，本发明实施例中，光强测试装置3测试输出端222导出光线的强度。光强测试装置3可包括光电二极管31(PD)、光电倍增管32(PMT)和测量装置33。电二极管31和光电倍增管32可同时配置，也可根据需要选择其中一种进行安装或使用。测量装置33连接光电二极管31及/或光电倍增管32，以测试光电二极管及/或光电倍增管产生的电流及/或电压。应该理解的是，光电二极管31、光电倍增管32还需要利用驱动电路34来供应工作电压。测量装置33可选择为电流计。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种薄膜的均匀性测试装置的结构示意图；图3是根据一示例性实施方式示出的一种测试支架的结构示意图。如图2、图3所示，本发明实施例中，测试支架4可用于安装待测试的薄膜6与测试端23，且测试支架4能驱动测试端23在薄膜6表面扫描移动。应该理解的是，扫描方式可区分为对平面薄膜和曲面薄膜的扫描，平面薄膜可选择为固定顺序或非固定顺序的逐点逐行或逐点逐列扫描方式，通过相对地二维移动即可实现。曲面薄膜则可选择为绕曲面薄膜的经线或纬线方向以固定顺序或非固定顺序的逐点扫描方式，测试端23与曲面薄膜6之间要进行相对转动，并需要配合测试端23的二维移动。其中一点，可以选择将导光装置2的测试端23输出的光线垂直入射到待测薄膜6表面，以便于提供光线反射后的收集效率。

测试支架4与导光装置2的测试端23可均安装于一暗盒内。暗盒一般是一不透光材质制成的壳式容器，其内可用于安装各种光学设备。在这里本实施例中并未示出暗盒的具体形式，但本领域技术人员能够知晓，暗盒的实现方式多种可选择，只要达成外界光线不会进入暗盒内即可，本实施例中并不限定具体形式。

如图3所示，为针对曲面薄膜的测试支架4一示例性示例，测试支架4可包括二维平动装置41和三维旋转装置42。二维平动装置41包括立架411和活动安装座412，活动安装座412可移动地固定安装于立架411。三维旋转装置42包括一转动座421，转动座421安装薄膜6及其载具7，转动座421能驱动载具7绕一转动轴转动。以此带动薄膜6相对于测试端23进行转动，从而实现测试端23对曲面薄膜扫描测试。

一个具体的例子中，例如可利用一个8吋曲面的光电倍增管(PMT)作为薄膜6的载具7，薄膜6可贴覆或成型在光电倍增管表面。光电倍增管可水平安装固定到转动座421上，通过这个转动座421实现PMT绕一水平轴线的转动，可以实现被测薄膜6围绕其中心轴实现纬线圈的旋转，对应于基本不动的测试端23，可以做到同一纬线圈内不同点的线扫面测试。即这个转动座421每旋转一个角度后停止，测试系统获取到该点光强信号，完成单点测试；依次接续，该光电倍增管在转动座421的控制下旋转一周，完成单一纬线的数据扫描测试。

另外，还可将上述转动座421整体安装到一个第二转动座422，该第二转动座422可围绕一垂向轴线旋转，可通过第二转动座422带动转动座421和载具7围绕垂向轴线转动一个角度，使被测薄膜6对应这个的测试端23的位置发生变化，而测试端23照射到被测薄膜6上的具体纬度发生变化，由此测试端23照射另外一个纬度，进而可通过旋转转动座421，完成这个纬度线圈对应的纬线扫描测试。

如图1所示，本发明实施例中，光源装置1、光强测试装置3与测试支架4均可信号连接控制装置5，控制装置5可选择为一计算机设备或其它具有通信、指令处理和数据存储功能的智能设备。控制装置5可以通过USB，TCP/IP，COM等端口连接使用的仪器设备，实现自动化测试。控制装置5可直接控制光源装置1发出测试光线的出光量，例如可通过改变驱动脉冲的幅度控制单色光的输出功率，可以避免强光入射导致的反射光干扰问题。控制装置还可接收光强测试装置3测得的光线强度并记录。控制装置可控制测试端23在薄膜表面扫描移动的开启、停止以及控制不同的扫描方式切换，以便于其它装置进行配合测试。

参照图1所示，本发明一实施例提供一种薄膜的均匀性测试方法，具体包括如下步骤：

将一待测薄膜固定于一暗盒中；

配置上述实施例中导光装置2；

将导光装置2的测试端23接入暗盒内，测试端23垂直对齐待测薄膜；

测试步骤：光源装置1发出测试光线；导光装置2将测试光线传导至待测薄膜表面一点，从薄膜表面反射回来的光线经反射导光件22传导到光强测试装置3；光强测试装置3测得反射回来的光强参数，并在一智能终端中进行记录；

驱动测试端23在薄膜表面扫描移动至下一点；

重复前述测试步骤，在薄膜表面均匀取点进行测试，利用取得的光强参数表征薄膜的厚度。

在具体的测试中，入射导光件21和光源装置1耦合，可以是单色的LED光源，也可以是从单色仪13中出来的氘灯或者卤素灯的单色光，也可以是复合白光灯。反射导光件22和光强测试装置3耦合，测试输出光的强度信息。要保证在整个测试流程中，入射导光件21和光源装置1耦合，反射导光件22和光强测试装置3的相对位置(耦合程度)不能发生变化，由此可以直接通过测试数据反映薄膜相对厚度情况。

如果能够制备已知厚度的待测样品的标准样品，对测试结果进行校对后，也可以拿到薄膜的绝对厚度数据。

以下结合一具体示例来说明上述测试方法，请结合图1至图7进行参照。

对于大面积不同形状的薄膜，可以通过扫描薄膜表面的方法，实现大面积薄膜厚度相对均匀性的测量。具体做法如下：

首先利用光源装置1中信号发生器驱动光源12发光作为入射光光源，或直接通过单色仪13输出单色光作为光源，针对不同材料薄膜，可以改变入射光强度和波长；

将导光装置2的入射端211与光源装置1的光源12(或单色仪13输出光纤头)放入一个不透光小圆筒内并保持相对位置固定，把测试光线导入到待测薄膜表面；

对大面积的平面薄膜，可通过XY二维平动装置移动导光装置2的测试端23，保证扫描过程中光垂直入射到待测薄膜表面；对于球面薄膜，通过三维旋转装置42旋转球面薄膜，保证扫描过程中光垂直入射到待测薄膜表面；

通过导光装置2在测试端23的反射导光件22把从薄膜表面反射回的光导入到光强测试装置3，通过光强测试装置3输出光电流刻度的薄膜厚度数据；

可利用旋转装置改变测试端23和薄膜表面的相对位置，光强测试装置3输出电流和薄膜位置一一对应并能自动存储。实现大面积真空装置的厚度均匀性扫描。整个测试系统用到的设备简单，操作方便。

以8英寸球形光电倍增管光阴极面为待测薄膜，在暗室中按上述流程进行实验，具体操作如下：

1.光源装置1：选择蓝光LED发光二极管为光源12，驱动电路11信号发生器，信号发生器型号为泰克AFG3000C和任意函数发生器。信号发生器通过网线和控制装置5相连，并通过LEMO线实现光源12和驱动电路11的电耦合，把脉冲信号加到作为光源12的LED两端，驱动LED发光。将导光装置2的入射端211光纤头与作为光源12的LED放入一个不透光小圆筒内并保持相对位置固定，实现LED和光纤的光耦合。

2.光强测试装置3：由光电二极管(PD)来测试反射光强，小电流计来测试PD的光电流，具体为：一台静电计/高阻计(型号为：吉时利6517B型静电计/高阻表)，通过GPIB线和主机相连，把其电压输出正、负线分别和光电二极管负、正极相连，在为光电二极管PD提供电压的同时，测试其光电流。

3.待测样品薄膜：薄膜样品可以是普通薄膜，也可以是沉积在电真空器件内部的薄膜样品；通过固定装置使导光装置2测试端23贴近光阴极面，保证光垂直射到被测薄膜光阴极面上。

为了实现对大面积球型薄膜的厚度均匀性扫描，采用如图3所示三维旋转装置42，将待测样品8吋的球形PMT固定在旋转台上，同时保持入射光纤固定不动。

通过三维旋转装置42在三维空间匀速带动放置光电倍增管的支架旋转，使导光装置2的发射端212的光依次垂直入射到整个光阴极面上，实现对全面积的薄膜厚度均匀性的扫描测试。

4.控制装置5(计算机系统)：可以通过USB，TCP/IP，COM等端口连接使用的仪器设备，实现自动化测试。三维旋转装置42可通过串行总线和控制装置5相连。控制装置5根据光强测试装置3输出电流和薄膜位置一一对应并能自动进行存储。

5.为了对比测试，在使用光强测试装置3监测反射输出光的强度变化，来体现薄膜厚度的同时，使用另一台静电计/高阻计(型号为：吉时利6517B型静电计/高阻表)，通过GPIB线和控制装置5相连，把其电压输出正、负线分别和光电倍增管的聚焦极、阴极相连，测试被测薄膜(实际为光阴极材料)的光电流。

6.记录光电倍增管和光电二极管的光电流，计算得到薄膜厚度均匀性分布曲线。

研究发现，以光电倍增管为例，光阴极薄膜的厚度，与光阴极量子效率的高低有直接的关联，图8为8英寸球型PMT光阴极薄膜厚度均匀性扫描PMT光电流结果示意图，其反映入射光在光阴极薄膜处发生光电转化的量子效率均匀性分布；图9为8英寸球型PMT光阴极薄膜厚度均匀性扫描PD光电流结果示意图，其反映被光阴极薄膜反射后的光强变化情况，直接反映光阴极薄膜对入射光的反射均匀性，间接反映光阴极薄膜的厚度。

应理解，以上描述的多个示例可沿多个方向(如倾斜、颠倒、水平、垂直，等等)并且以多个构造被利用，而不背离本发明的原理。附图中示出的实施例仅作为本发明的原理的有效应用的示例而被示出和描述，本发明并不限于这些实施例的任何具体的细节。

尽管已经参照某些实施例公开了本发明，但是在不背离本发明的范围和范畴的前提下，可以对所述的实施例进行多种变型和修改。因此，应该理解本发明并不局限于所阐述的实施例，其保护范围应当由所附权利要求的内容及其等价的结构和方案限定。

Claims (10)

1.一种导光装置，用于向一待测试器件输出光线，并回收从该待测试器件反射的光线，其特征在于，所述导光装置包括至少一入射导光件和多个反射导光件，所述入射导光件与所述反射导光件均为线形导光件；

所述入射导光件两端分别为入射端和发射端，所述入射端能与一光源装置光连接，所述光线经所述入射端输入至所述入射导光件，所述发射端向所述待测试器件输出所述光线；

所述多个反射导光件两端均分别为反射端和输出端，多个所述反射端与所述发射端平行对齐，且多个所述反射端围绕于所述发射端外周，所述输出端能与一光学测试装置光线连接；所述入射导光件的发射端与所述反射导光件的反射端组成所述导光装置的测试端，所述测试端垂直对齐所述侍测试器件的表面。

2.如权利要求1所述的导光装置，其特征在于，所述入射导光件和反射导光件均为光导纤维。

3.如权利要求1所述的导光装置，其特征在于，所述导光装置具有6根反射导光件和至少一根入射导光件；在所述导光装置的测试端，所述入射导光件发射端和反射导光件反射端排列呈梅花状。

4.一种薄膜的均匀性测试装置，其主要用于对大面积薄膜的均匀性进行扫描测试，其特征在于，包括光源装置、如权利要求1至3任一项所述导光装置、光强测试装置与测试支架；

所述光源装置发出测试光线，所述光源装置与所述导光装置的入射端光线连接；

所述光强测试装置测试所述导光装置输出端导出光线的强度；

所述测试支架固定待测试的薄膜与所述测试端，且所述测试支架能驱动所述测试端在所述薄膜表面扫描移动。

5.如权利要求4所述的薄膜的均匀性测试装置，其特征在于，还具有一控制装置，所述光源装置、光强测试装置与测试支架均信号连接该控制装置，所述控制装置控制所述光源装置发出测试光线的出光量；所述控制装置接收所述光强测试装置测得的光线强度并记录；所述控制装置控制所述测试端在所述薄膜表面扫描移动。

6.如权利要求4所述的薄膜的均匀性测试装置，其特征在于，所述测试支架包括二维平动装置和三维旋转装置；所述二维平动装置包括立架和活动安装座，所述活动安装座可移动地安装于所述立架；所述三维旋转装置包括一转动座，所述转动座安装所述薄膜及其载具，所述转动座驱动所述载具绕一转动轴转动。

7.如权利要求4所述的薄膜的均匀性测试装置，其特征在于，所述光源装置包括驱动电路和光源，所述驱动电路控制所述光源的出光量。

8.如权利要求4所述的薄膜的均匀性测试装置，其特征在于，所述光强测试装置包括光电二极管及/或光电倍增管，所述光强测试装置还包括测量装置，所述测量装置连接光电二极管及/或光电倍增管，以测试所述光电二极管及/或光电倍增管产生的电流及/或电压。

9.如权利要求4至8任一项所述的薄膜的均匀性测试装置，其特征在于，所述光源装置还包括一单色仪，所述光源通过所述单色仪光连接所述导光装置。

10.一种薄膜的均匀性测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将一待测薄膜固定于一暗盒中；

配置一导光装置，所述导光装置包括至少一入射导光件和多个反射导光件，所述入射导光件与所述反射导光件均为线形导光件；所述入射导光件两端分别为入射端和发射端，所述入射端能与光源装置光连接，所述光线经所述入射端输入至所述入射导光件；所述多个反射导光件两端均分别为反射端和输出端，多个所述反射端与所述发射端平行对齐，且多个所述反射端围绕于所述反射端外周，所述输出端能与一光强测试装置光线连接；所述入射导光件的发射端与所述反射导光件的反射端组成所述导光装置的测试端；

将所述导光装置的测试端接入所述暗盒内，所述测试端垂直对齐所述待测薄膜；

测试步骤：所述光源装置发出测试光线；所述导光装置将测试光线传导至所述待测薄膜表面一点，从薄膜表面反射回来的光线经所述反射导光件传导到所述光强测试装置；所述光强测试装置测得反射回来的光强参数，并在一智能终端中进行记录；

驱动所述测试端在所述薄膜表面扫描移动至下一点；

重复前述测试步骤，在所述薄膜表面均匀取点进行测试，利用取得的光强参数表征所述薄膜的厚度。