KR102562623B1 - 광전자 유닛 측정 장치 - Google Patents

광전자 유닛 측정 장치 Download PDF

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Abstract

여기서 개시되는 것은 제1 광 경로에 배치되는 대물 렌즈, 이미징 렌즈, 촬영 렌즈 및 초점 조절 모듈을 포함하는 광전자 유닛 측정 장치이다. 대물 렌즈는 제1 테스트 광을 수신하고 제1 테스트 광을 제2 테스트 광으로 변환시킨다. 이미징 렌즈는 제2 테스트 광을 수신하고 제2 테스트 광을 제3 테스트 광으로 변환시킨다. 촬영 렌즈는 제3 테스트 광을 수신하고 빔 특성을 측정한다. 초점 조절 모듈은 제1 광 경로에 제1 광 투과 부재를 선택적으로 제공하며, 제3 테스트 광을 조절하여 제1 초점 위치 또는 제2 초점 위치에 초점을 맞춘다. 초점 조절 모듈은 제1 광 투과 부재와 함께 제1 영역을 갖는 제1 캐리어 플레이트를 포함하며, 제1 캐리어 플레이트를 이동시켜 제1 영역을 제1 광 경로와 선택적으로 정렬시킨다.

Description

광전자 유닛 측정 장치{OPTOELECTRONIC UNIT MEASURING DEVICE}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 전체 내용이 이 출원에 참조로 통합된 2019년 12월 5일 출원된 대만 특허 출원 번호 제108144414호에 대해 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 전자 유닛을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 광전자 유닛의 특성을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.
광전자 기술의 발전에 따라 레이저를 생성하는데 많은 매체가 사용될 수 있다는 것이 현재 알려져 있으며, 예를 들어, 가스, 화학 물질 또는 반도체와 같은 매체를 통해 레이저가 생성될 수 있다. 현재는 반도체를 사용하여 레이저를 생성하는 것이 일반적이며 이러한 반도체를 일반적으로 레이저 다이오드라고 한다. 실제로 레이저 다이오드가 제조된 후 레이저 품질의 안정성을 보장하기 위해 많은 광학 검사가 필요하다. 그러나 레이저 다이오드에서 방출되는 레이저 광을 검사할 때, 빔 웨이스트 및 발산 각도와 같은 빔 특성 그리고 개구 수와 같은 근접 장 파라미터에 관련된 측정과 같이 많은 측정에서 대물 렌즈의 물체면 또는 이미징 렌즈의 이미지 면을 자주 이동해야 한다. 당업자라면 대물 렌즈나 이미징 렌즈를 자주 움직이면 대응하는 광학계가 불안정해지고 측정 오차도 발생하기 쉽다는 것을 이해할 수 있다.
또한 대물 렌즈의 물체면 또는 이미징 렌즈의 이미지 면을 움직이면 광학계의 안정성에 영향을 미칠뿐만 아니라 측정 시간도 길어진다. 따라서, 업계에서는 측정 시 대물 렌즈와 이미징 렌즈의 안정성을 유지할 뿐만 아니라 다양한 측정을 신속하게 완료하기 위해 새로운 광전자 유닛 측정 장치가 필요하다.
본 발명은 대물 렌즈와 이미징 렌즈를 고정하면서 이미징 렌즈와 촬영 렌즈 사이의 초점 위치를 변경할 수 있는 광전자 유닛 측정 장치를 제공하여 광전자 유닛의 특성을 측정하는 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 대물 렌즈, 이미징 렌즈, 촬영 렌즈 및 초점 조절 모듈을 포함하는 광전자 유닛 측정 장치를 개시한다. 제1 광 경로에 배치된 대물 렌즈는 제1 테스트 광을 수신하고 제1 테스트 광을 제2 테스트 광으로 변환시킨다. 제1 광 경로에 배치된 이미징 렌즈는 제2 테스트 광을 수신하고 제2 테스트 광을 제3 테스트 광으로 변환시킨다. 제1 광 경로에 배치된 촬영 렌즈는 제3 테스트 광을 수신하고 제3 테스트 광의 빔 특성을 측정한다. 제1 광 경로에 제1 광 투과 부재를 선택적으로 제공하기 위해 테스트 명령에 의해 제어되는 초점 조절 모듈은 제3 테스트 광응을 조절하여 제1 초점 위치 또는 제2 초점 위치에 초점을 맞춘다. 초점 조절 모듈은 제1 캐리어 플레이트를 포함하고, 제1 캐리어 플레이트는 제1 영역을 가지며, 제1 광 투과 부재는 제1 영역에 배치되고 초점 조절 모듈은 제1 광 경로와 제1 영역을 선택적으로 정렬시키도록 제1 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 제어된다.
일부 실시예에서, 제1 영역이 제1 광 경로와 정렬될 때, 제1 광 투과 부재는 제3 테스트 광을 굴절시키는데 사용될 수 있고, 제3 테스트 광은 제1 초점 위치에 초점을 맞추도록 조절된다. 게다가, 제1 캐리어 플레이트는 제2 영역을 가질 수 있고, 제2 광 투과 부재는 제2 영역에 배치될 수 있으며, 초점 조절 모듈은 제1 광 경로와 제1 영역 또는 제2 영역을 선택적으로 정렬시키도록 제1 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 추가로 제어된다. 또한, 제2 영역이 제1 광 경로와 정렬될 때, 제2 광 투과 부재는 제3 테스트 광을 굴절시키는데 사용될 수 있고, 제3 테스트 광은 제2 초점 위치에 초점을 맞추도록 조절될 수 있으며, 제2 초점 위치는 제1 초점 위치와 다르다.
일부 실시예에서, 제1 광 투과 부재 및 제2 광 투과 부재는 모두 투명한 평판일 수 있고, 제1 광 투과 부재 및 제2 광 투과 부재는 동일한 굴절률을 가질 수 있으며, 제1 광 투과 부재의 두께와 제2 광 투과 부재의 두께는 동일하지 않다. 또한, 제1 광 투과 부재 및 제2 광 투과 부재는 모두 투명한 평판일 수 있고, 제1 광 투과 부재 및 제2 광 투과 부재는 상이한 굴절률을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 캐리어 플레이트는 관통 홀을 더 가질 수 있고, 초점 조절 모듈은 제1 광 경로와 제1 영역 또는 관통 홀을 선택적으로 정렬시키기도록 제1 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 추가로 제어될 수 있다. 관통 홀이 제1 광 경로와 정렬될 때, 제3 테스트 광의 초점 위치는 제2 초점 위치가 될 수 있고, 제2 초점 위치는 제1 초점 위치와 다르다. 또한, 초점 조절 모듈은 제2 캐리어 플레이트를 더 포함할 수 있고, 제2 캐리어 플레이트는 제3 영역을 가질 수 있으며, 제3 광 투과 부재는 제3 영역에 배치될 수 있으며, 초점 조절 모듈은 제1 광 경로와 제3 영역을 선택적으로 정렬시키도록 제2 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 추가로 제어될 수 있다.
일부 실시예에서, 촬영 렌즈가 제3 테스트 광의 빔 특성을 측정할 때, 제3 테스트 광의 빔 특성은 제3 테스트 광의 빔 웨이스트, 발산 각도 및 개구 수를 포함할 수 있다. 이미징 렌즈 및 촬영 렌즈의 상대적인 위치는 고정될 수 있다. 광전자 유닛 측정 장치는 제2 테스트 광의 광 강도를 감소시키기 위해 제1 광 경로에 배치되고 대물 렌즈와 이미징 렌즈 사이에 위치되는 제1 필터를 더 포함할 수 있다. 또한, 촬영 렌즈는 제1 광 경로에서 이미징 렌즈의 광 출사 측의 초점면에 위치되고, 제1 테스트 광은 광전자 유닛에 의해 방출되며, 광전자 유닛은 제1 광 경로에서 대물 렌즈의 입사 측의 초점면에 위치된다.
이상을 바탕으로, 본 발명의 광전자 유닛 측정 장치는 이미징 렌즈와 촬영 렌즈 사이에 광 투과 부재를 선택적으로 추가할 수 있으므로 광 투과 부재에 의해 광이 굴절된 후에 이미징 렌즈 및 촬영 렌즈의 초점 위치가 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 광전자 유닛 측정 장치는 광학 구조의 안정성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 대물 렌즈 또는 이미징 렌즈의 움직임 없이 광전자 유닛의 특정을 측정하는 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광전자 유닛 측정 장치의 개략인 프레임워크 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초점 조절 모듈의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제3 테스트 광의 초점 위치를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3 테스트 광의 초점 위치를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3 테스트 광의 초점 위치를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 조절 모듈의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 조절 모듈의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다.
본 발명의 특징, 목적 및 기능은 이하에 더 개시된다. 그러나, 이는 본 발명의 가능한 실시예 중 일부일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 청구 범위에 따라 행해진 동등한 변경 및 수정은 본 발명의 주제로 남을 것이다. 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서, 본 발명의 추가 가능한 것으로 간주되어야 한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광전자 유닛 측정 장치의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 광전자 유닛 측정 장치(1)는 도 1에 도시된 광전자 유닛(2)의 특성을 측정하는데 사용된다. 이 실시예는 광전자 유닛의 유형을 제한하지 않는다. 예를 들어, 광전자 유닛은 가스 레이저 소자 또는 화학 레이저 소자로 분류될 수 있는 레이저 다이오드일 수 있다. 광전자 유닛 측정 장치(1)는 광전자 유닛(2)의 빔 특성을 측정하는데, 특히 광전자 유닛(2)에 의해 방출된 레이저 광의 근접 장 파라미터를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 광전자 유닛 측정 장치(1)는 레이저 광의 빔 웨이스트(W0), 발산 각도(θ) 및 개구 수(NA)와 같은 근접 장 파라미터를 측정하는데 사용될 수 있다. 전통적으로 광전자 유닛(2)의 근접 장 파라미터를 측정하려면 특정 범위 내에서 대물 렌즈 또는 이미징 렌즈를 이동시켜야 한다. 이 실시예는 대물 렌즈 또는 이미징 렌즈를 이동시킬 필요가 없는 광학계를 제안한다. 도 1에 도시된 광전자 유닛 측정 장치(1)는 대물 렌즈(10), 이미징 렌즈(12), 촬영 렌즈(14) 및 이미징 렌즈(12)와 촬영 렌즈(14) 사이의 초점 조절 모듈(16)을 갖는다. 실제로, 대물 렌즈(10), 이미징 렌즈(12), 촬영 렌즈(14) 및 초점 조절 모듈(16)은 모두 제1 광 경로에 배치된다. 다음은 제1 광 경로의 각 요소를 순서대로 설명한다.
대물 렌즈(10)는 광전자 유닛(2)에 의해 방출된 레이저 광(제1 테스트 광)을 수신하기 위해 제1 광 경로에 배열된다. 도 1에서 광전자 유닛(2)과 대물 렌즈(10) 사이의 점선은 제1 테스트 광이 제1 광 경로를 따라 광전자 유닛 측정 장치(1)에 입사함을 나타내기 위해 사용되며, 대물 렌즈(10) 및 광전자 유닛(2)의 실제 크기를 제한하지 않으며, 광전자 유닛(2)이 제1 테스트 광을 방출하는 각도 또한 제한하지 않는다. 조립된 레이저 방출기와는 달리, 광전자 유닛(2)은 적절한 렌즈로 조립되지 않았으므로, 광전자 유닛(2)에 의해 방출되는 레이저 광(제1 테스트 광)은 아직 평행 광이 아니다. 당업자는 볼록 렌즈의 일 측 상의 초점면에 광원을 배치하면 광원에서 방출되는 광이 평행 광으로 변환되어 볼록 렌즈의 다른 측으로부터 방출할 수 있음을 알고 있다. 예로서, 대물 렌즈(10)는 볼록 렌즈일 수 있으며, 광전자 유닛(2)은 대물 렌즈(10)의 입사 측의 초점면 상에 배치될 수 있어 비평행 레이저 광(제1 테스트 광)이 평행 레이저 광(제2 테스트 광)으로 변환될 수 있다. 즉, 대물 렌즈(10)는 제1 테스트 광을 평행 빔 특성을 갖는 제2 테스트 광으로 변환시킬 수 있다.
또한, 이미징 렌즈(12)는 또한 대물 렌즈(10)의 광 출사 측에 평행한 레이저 광(제2 테스트 광)을 수신하기 위해 제1 광 경로에 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 대물 렌즈(10) 및 이미징 렌즈(12) 사이의 점선은 제2 테스트 광이 제1 광 경로를 따라 이미징 렌즈(12)로 입사함을 나타내기 위해 사용된다. 실제로, 이미징 렌즈(12)는 튜브 렌즈일 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 또한, 레이저 광은 평행 광으로 변환되기 때문에, 이론적으로 직선을 따라 임의의 거리로 투과될 수 있으며, 이는 제1 광 경로의 길이를 연장할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 제1 광 경로를 연장하는 것은 대물 렌즈(10)와 이미징 렌즈(12) 사이의 거리를 증가시키는 것으로 간주될 수 있으므로, 대물 렌즈(10)와 이미징 렌즈(12) 사이에 더 많은 광학 요소가 배치될 수 있는 기회가 있다. 그러나, 당업자는 평행 광으로 인해 초점이 맞지 않고(초점이 없음) 이미지를 얻을 수 없음을 알 것이다. 따라서, 이미징 렌즈(12)는 볼록 렌즈일 수 있고 초점면을 가진다. 평행 레이저 광이 이미징 렌즈(12)를 통과한 후 비평행 레이저 광(제3 테스트 광)으로 변환되어 제3 테스트 광이 이미징되고 측정될 수 있다. 예로서, 광전자 유닛(2)에 의해 방출된 레이저 광은 고 강도를 가지기 때문에, 촬영 렌즈(14)의 과다 노출을 피해가 위해 광전자 유닛 측정 장치(1)는 하나의(또는 그 이상의) 필터(18)를 더 포함할 수 있으며, 필터(18)는 도 1에 도시된 바와 같이 대물 렌즈(10) 및 이미징 렌즈(12) 사이에 배치될 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
초점 조절 모듈(16)은 이미징 렌즈(12)의 방향으로부터 제3 테스트 광을 수신할 수 있으며, 제1 광 경로에 제1 광 투과 부재(1602)를 선택적으로 제공하도록 외부 테스트 명령에 의해 제어될 수 있다. 제1 광 투과 부재(1602)는 제3 테스트 광의 초점 위치를 제1 초점 위치 또는 제2 초점 위치로 조절할 수 있다. 실제로, 제3 테스트 광은 이미 비평행 레이저 광이기 때문에 진행함에 따라 점차적으로 초점을 맞출 것이다. 따라서, 초점 조절 모듈(16)이 제3 테스트 광의 초점 위치를 조절할 때 촬영 렌즈(14)에서 제3 테스트 광의 이미징 면 위치가 조절될 수 있다. 예로서, 초점 조절 모듈(16)은 제1 광 투과 부재(1602)가 제1 광 경로에 제공될 수 있도록 대응하는 구조를 가질 수 있거나, 즉 초점 조점 모듈(16)은 또한 제1 광 경로에 배치되지 않는 제1 광 투과 부재(1602)를 만들 수 있다.
상기에 이어, 촬영 렌즈(14)는 또한 초점 조절 모듈(16)을 통과하는 제3 테스트 광의 빔 특성을 측정하기 위해 제1 광 경로에 배치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이미징 렌즈(12)로부터 초점 조절 모듈(16)로, 추가로 초점 조절 모듈(16)로부터 촬영 렌즈(14)로의 점선은 제1 광 경로를 따른 제3 테스트 광(이미징 렌즈(12)로부터 촬영 렌즈(14)로)을 나타내는데 사용된다. 실제로, 광전자 유닛(2)의 빔 특성을 측정할 때, 빔 웨이스트, 발산 각도 및 개구 수와 같은 근접 장 파라미터를 측정하기 위해 제1 광 경로에서 이미징 렌즈(12) 및 촬영 렌즈(14) 사이의 거리(즉, 제3 테스트 광의 초점 위치)를 약간 변경하는 것이 필요하다. 초점 조절 모듈(16)은 촬영 렌즈(14) 상의 제3 테스트 광의 이미지 면(초점면)을 조절하며, 이는 또한 제3 테스트 광의 초점 위치를 동적으로 스캐닝하는 것으로 간주될 수 있다. 대물 렌즈(10), 이미징 렌즈(12) 및 촬영 렌즈(14)가 움직일 필요가 없기 때문에, 본 실시예에 개시된 광전자 유닛 측정 장치(1)의 안정성이 더 좋고, 광전자 유닛(2)의 빔 특성을 측정하는 속도가 더 빠를 수 있다.
초점 조절 모듈(16)의 구조 및 동작을 설명하기 위해 도 1 및 도 2를 참조한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초점 조절 모듈의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다. 도면에 도시된 바와 같이, 초점 조절 모듈(16)은 제1 캐리어 플레이트(160)를 가질 수 있고 영역(1600a), 영역(1600b) 및 영역(1600c)과 같이 복수의 영역이 제1 캐리어 플레이트(160)에 정의될 수 있다. 도 2는 제1 캐리어 플레이트(16)가 3 개의 영역을 가지는 것으로 도시되지만 이 실시예에서 영역의 수는 제한되지 않는다. 도 2에 도시된 예에서, 제1 광 투과 부재(1602a)는 영역(1600a)(제1 영역)에 설치될 수 있으며, 제2 광 투과 부재(1602b)는 영역(1600b)(제2 영역)에 설치될 수 있다. 또한, 영역(1600c)에는 광 투과 부재가 제공되지 않고 단지 관통 홀 만이 제공될 수 있다.
초점 조절 모듈(16)은 제1 광 경로와 영역 중 하나(예를 들어, 영역(1600a))를 정렬시키도록 제1 캐리어 플레이트(160)를 이동시키기 위해 테스트 명령에 의해 제어될 수 있다. 실제로, 제1 광 경로의 루트가 고정되기 때문에, 제3 테스트 광은 제1 캐리어 플레이트(160) 상이 고정된 스팟에 투사될 것이라고 생각할 수 있다. 제3 테스트 광이 투사되는 스팟이 영역(1600a)에 정확히 겹치는 경우 영역(1600a)은 제1 광 경로와 정렬된다고 말할 수 있다. 도 2에 도시된 예를 고려하면, 초점 조절 모듈(16)은 회전 샤프트(1604)를 더 가질 수 있고, 회전 샤프트(1604)는 제1 광 경로와 정렬하기 위해 임의의 영역을 회전시키는데 사용될 수 있다. 이 실시예는 초점 조절 모듈(16)이 제1 광 경로와 임의의 영역을 정렬시키기 위해 제1 캐리어 플레이트(160)를 이동시키는 방법을 제한하지 않는다는 점에 유의한다. 제1 캐리어 플레이트(160)의 어느 영역이 제1 광경로와 정렬되더라도 제1 캐리어 플레이트(160)에 진입하기 전에 제3 테스트 광에는 영향을 미치지 않지만 차이는 제1 캐리어 플레이트(160)를 떠나는 제3 테스트 광의 초점 위치라는 것을 도 1 및 도 2에서 알 수 있다.
예로서, 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)는 모두 투명한 평판일 수 있고 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)의 굴절률은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)는 모두 유리로 만들어질 수 있고(즉, 굴절률이 동일함), 둘 다 판형 구조를 가질 수 있다. 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)의 차이는 두께에 있다. 다른 예에서, 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)는 또한 상이한 재료(즉, 상이한 굴절률)로 만들어질 수 있으며, 광전자 유닛(2)의 빔 특성의 측정을 방해하지 않고 제3 테스트 광이 제1 광 투과 부재(1620a) 또는 제2 광 투과 부재(1602b)를 통과할 수 있는 한, 본 실시예는 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)의 재료를 제한하지 않는다.
또한 초점 조절 모듈(16)이 제3 테스트 광의 초점 위치를 동적으로 변경하는 방법을 설명하기 위해, 도 2 내지 도 5를 함께 참조한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제3 테스트 광의 초점 위치를 나타내는 개략도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3 테스트 광의 초점 위치를 나타내는 개략도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3 테스트 광의 초점 위치를 나타내는 개략도이다. 예로서 도 3을 고려하면, 제1 캐리어 플레이트(160)의 영역(1600c)은 관통 구멍일 뿐이고 광 투과 부재가 설치되지 않았기 때문에 영역(1600c)이 제1 광 경로와 정렬되면 제3 테스트 광에 의해 통과된 매체가 변경되지 않으므로(예를 들어, 공기만), 굴절되지 않는다. 이때 제3 테스트 광의 초점 위치는 제1 캐리어(160)로부터의 D0인 것으로 가정할 수 있다.
예로서 도 4를 고려하면, 영역(1600a)이 제1 광 경로와 정렬되면 제3 테스트 광은 영역(1600a)에서 제1 광 투과 부재(1602a)에 의해 굴절될 것이므로, 도 3의 예와 달라야 한다. 제1 광 투과부(1602a) 전후의 매체가 공기이고, 공기의 굴절률이 제1 광 투과부(1602a)의 굴절률보다 작다고 가정한다. 도 4의 제3 테스트 광의 초점 위치가 영향을 받고 도 3과 다르다는 것이 이해되어야 한다. 이때, 제3 테스트 광의 초점 위치는 제1 캐리어 플레이트(160)로부터의 D1이라고 가정할 수 있다. 실제로, 제3 테스트 광의 입사각이 알려지고, 제1 광 투과 부재(1602a)의 굴절률이 알려지고, 광 투과 부재(1602a)의 두께가 알려진 경우, D0 및 D1 사이의 차이는 Snell의 법칙에 의해 결정될 수 있고 쉽게 계산될 수 있다. 예에서, D1은 D0보다 약간 더 커야하며, 이는 초점 조절 모듈(16)이 촬영 렌즈(14) 상의 제3 테스트 광의 초점 위치(이미지 면 위치)를 조절하는 것을 의미한다.
예로서 도 5를 참조하면, 영역(1600b)이 제1 광 경로와 정렬되는 경우 제3 테스트 광은 영역(1600b)에서 제2 광 투과 부재(1602b)에 의해 굴절될 것이다. 제1 광 투과 부재(1602a)의 두께(H1)와 제2 광 투과 부재(1602b)의 두께(H2)가 다르다고 가정하면, 당업자라면 도 5에서 그리고 도 4에서의 제3 테스트 광의 초점 위치가 다를 것이라는 것을 이해해야 한다. 이때, 제3 테스트 광의 초점 위치는 제1 캐리어 플레이트(160)으로부터의 D2로 가정할 수 있다. 예로서, 제1 광 투과 부재(1602a) 및 제2 광 투과 부재(1602b)의 굴절률이 동일하고 제2 광 투과 부재(1602b)의 두께(H2)가 제1 광 투과 부재(1602a)의 두께(H1)보다 큰 경우, D2가 D1보다 약간 더 클 것이라고 추론할 수 있다. 실제로, 광 투과 부재의 두께 및 초점 위치는 예를 들어 아래의 표 1에 나타낸 바와 같이 대응하는 관계로 구성될 수 있다.
일반적으로 레이저 다이오드를 특정 깊이로 스캔하기 위해 대물 렌즈와 레이저 다이오드 사이의 물체 거리를 변경할 수 있도록 광학계를 이동해야 한다는 점을 언급할 가치가 있다. 그러나, 위의 예에 따르면, 본 실시예의 초점 조절 모듈(16)은 제1 캐리어 플레이트(160)를 간단하게 이동시킬 수 있으므로, 제1 캐리어 플레이트(160) 상의 다중 영역이 미리 설정된 순서로 제1 광 경로와 정렬될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 이미징 렌즈(12) 및 촬영 렌즈(14) 사이의 초점 위치가 이미징 렌즈(12) 또는 촬영 렌즈(14)를 실제로 이동시키지 않고 D0에서 D2로 변경될 수 있다. 이로부터 이 실시예의 초점 조절 모듈(16)은 제3 테스트 광의 초점 위치를 동적으로 변경하고 제3 테스트 광을 스캔하여 빔 웨이스트, 발산 각도 및 개구 수와 같은 근접 장 파리머터를 측정할 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 실시예는 제1 캐리어 플레이트(160)에 설치될 수 있는 서로 다른 광 투과 부재의 수를 제한하지 않고, 또한 초점 조절 모듈(16)에 설치될 수 있는 캐리어 플레이트의 수를 제한하지 않는다. 도 2 및 도 6을 함께 참조하면, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 조절 모듈의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다. 이전의 실시예와 동일하게 제1 캐리어 플레이트(260)에는 영역(2600a), 영역(2600b) 및 영역(2600c)과 같은 다중 영역이 정의될 수 있다. 영역(2600a)(제1 영역)에는 제1 광 투과 부재(2602a)가 제공될 수 있다. 그리고, 영역(2600b)(제2 영역)에는 제2 광 투과 부재(2602b)가 제공될 수 있다. 또한, 영역(2600c)에는 광 투과 부재가 제공되지 않고 관통 홀만 제공될 수 있다. 또한, 제1 캐리어 플레이트(260)는 회전 샤프트(2604)에 의해 회전될 수도 있다. 이전 실시예와 달리, 초점 조절 모듈(26)은 제1 캐리어 플레이트(260)에 더하여 제2 캐리어 플레이트(262)를 포함할 수 있다. 제2 캐리어 플레이트(262)에 영역(2620a), 영역(2620b) 및 영역(2620c)과 같은 다중 영역이 또한 정의될 수 있다. 영역(2620a)(제3 영역)에는 제3 광 투과 부재(2622a)가 제공될 수 있고, 영역(2620b)(제4 영역)에는 제4 광 투과 부재(2622b)가 제공될 수 있다. 또한, 영역(2620c)에는 광 투과 부재가 제공되지 않고 관통 홀만 제공될 수 있다. 설명의 편의를 위해 제2 캐리어 플레이트(262)와 제1 캐리어 플레이트(260)의 구성은 예로서 동일하다고 가정하였지만 본 실시예는 제2 캐리어 플레이트(262)와 제1 캐리어 플레이트(260)가 완전히 동일해야 한다고 제한하지 않는다.
2 개의 캐리어 플레이트가 각각 다른 영역을 사용하여 제1 광 경로와 정렬할 수 있기 때문에 이미징 렌즈(12)와 촬영 렌즈(14) 사이의 초점 위치는 더 많은 차이를 가질 수 있다. 실제 예를 고려하면, 제1 광 투과 부재(2602a) 및 제3 광 투과 부재(2622a)가 동일한 재료 및 두께를 가지고, 제2 광 투과 부재(2602b) 및 제4 광 투과 부재(2622b)는 동일한 재료 및 두께를 갖는다고 가정하고, 제1 광 역로와 정렬된 영역의 조합은 표 2에 도시된다.
표 2에서 알 수 있는 것과 같이, 초점 조절 모듈(26)이 2 개의 캐리어 플레이트를 갖는 경우, 광 투과 부재의 두께가 더 다양해지기 때문에, D3, D4 및 D5(미도시)와 같이 제3 테스트 광의 초점 위치가 더 많이 적용될 수 있다. 예를 들어, 영역(2600a) 및 영역(2620a)이 제1 광 경로와 정렬되는 경우 제3 테스트 광은 영역(2600a)의 제1 광 투과 부재(2602a)와 영역(2620a)의 제3 광 투과 부재(2622a)에 의해 각각 굴절 될 것이다. 제1 광 투과 부재(2602a) 및 제3 광 투과 부재(2622a)가 동일한 경우, 이는 제3 테스트 광이 두께(H1)을 갖는 제1 광 투과 부재(1602a)를 2 회 통과하는 것을 의미하며, 제3 테스트 광의 초점 위치가 제1 캐리어 플레이트(260)로부터의 D3이라고 가정할 수 있다. 또한, 영역(2600b) 및 영역(2620a)이 제1 광 경로와 정렬되는 경우, 제3 테스트 광은 영역(2600b)의 제2 광 투과 부재(2602b) 및 영역(2620a)의 제3 광 투과 부재(2622a)에 의해 각각 굴절될 것이며, 이는 제3 테스트 광이 두께(H2)를 갖는 하나의 광 투과 부재에 더하여 두께(H1)를 갖는 하나의 광 투과 부재를 통과하는 것을 의미한다. 이때, 제3 테스트 광의 초점 위치는 제1 캐리어 플레이트(260)로부터의 D4라고 가정할 수 있다.
또한, 영역(2600b) 및 영역(2620b)이 제1 광 경로와 정렬되는 경우, 제3 테스트 광은 영역(2600b)의 제2 광 투과 부재(2602b) 및 영역(2620b)의 제4 광 투과 부재(2622b)에 의해 각각 굴절될 것이다. 제2 광 투과 부재(2602b) 및 제4 광 투과 부재(2622b)가 동일한 경우, 제3 테스트 광이 두께(H2)를 갖는 제2 광 투과 부재(2602b)를 2 회 통과하는 것을 의미하며, 제3 테스트 광의 초점 위치는 제1 캐리어 플레이트(260)로부터의 D5라고 가정할 수 있다. 즉, 본 실시예의 초점 조절 모듈(26)은 제1 캐리어 플레이트(260) 및 제2 캐리어 플레이트(262)를 간단하게 이동시킬 수 있으며, 미리 설정된 순서로 제1 광 경로와 제1 캐리어 플레이트(260) 및 제2 캐리어 플레이트(262) 상의 다중 영역의 정렬의 조합에 의해 이미징 렌즈(12) 또는 촬영 렌즈(14)를 실제로 이동시키지 않고 이미징 렌즈(12)와 촬영 렌즈(14) 사이에 더 많은 초점 위치(D0 내지 D5)를 생성할 수 있다. 당업자는 제1 광 투과 부재(2602a)와 제3 광 투과 부재(2622a)의 두께가 다르고 제2 광 투과 부재(2602b) 및 제4 광 투과 부재(2622b)의 두께가 다른 경우, 광 투과 부재의 두께는 더 많은 조합을 가질 수 있으므로 매우 작은 스케일 또는 매우 미세한 간격으로 초점 위치를 조절할 수 있다.
도 2 및 도 6의 전술한 실시예는 회전 샤프트를 사용하여 캐리어 플레이트를 구동하므로 캐리어 플레이트는 제1 광 경로와 상이한 영역을 정렬시키도록 회전될 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 도 2 및 도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초점 조절 모듈의 개략적인 프레임워크 다이어그램이다. 이전 실시예와 동일하게, 영역(3600a), 영역(3600b) 및 영역(3600c)와 같은 다중 영역이 초점 조절 모듈(36)의 제1 캐리어(360)에 정의될 수도 있다. 영역(3600a)(제1 영역)에는 제1 광 투과 부재(3602a)가 설치되고, 영역(3600b)(제1 영역)에는 제2 광 투과 부재(3602b)가 설치될 수 있다. 또한, 영역(3600c)에는 광 투과 부재가 제공되지 않고 관통 홀만 제공될 수 있다. 이전 실시예와 달리, 초점 조절 모듈(36)은 회전 샤프트를 가지지 않을 수 있으며, 즉, 제1 캐리어 플레이트(360)는 지정된 영역을 제1 광 경로와 정렬시키기 위해 회전 샤프트에 의존하지 않을 수 있다. 예를 들어, 초점 조절 모듈(36)은 슬라이딩 레일(미도시) 및 구동 모터(미도시)를 가질 수 있다. 제1 캐리어 플레이트(360)는 구동 모터에 의해 구동되는 슬라이딩 레일에 설치되며 지정된 영역을 제1 광 경로에 정렬시킬 수 있다.
요약하면, 본 발명의 광전자 유닛 측정 장치는 이미징 렌즈와 촬영 렌즈 사이에 광 투과 부재를 선택적으로 추가할 수 있으므로, 광 투과 부재에 의해 광이 굴절된 후 이미징 렌즈 및 촬영 렌즈의 초점 위치가 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 광전자 유닛 측정 장치는 광학 구조의 안정성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 대물 렌즈 또는 이미징 렌즈를 이동시키지 않고 광전자의 특성을 측정하는 효율성을 높일 수도 있다.

Claims (14)

  1. 광전자 유닛 측정 장치로서,
    제1 테스트 광을 수신하고 상기 제1 테스트 광을 제2 테스트 광으로 변환시키기 위한 제1 광 경로에 배치된 대물 렌즈;
    상기 제2 테스트 광을 수신하고 상기 제2 테스트 광을 제3 테스트 광으로 변환시키기 위한 상기 제1 광 경로에 배치된 이미징 렌즈;
    상기 제3 테스트 광을 수신하고 상기 제3 테스트 광의 빔 특성을 측정하기 위한 상기 제1 광 경로에 배치된 촬영 렌즈; 및
    제1 초점 위치 또는 제2 초점 위치에 초점을 맞추도록 상기 제3 테스트 광을 조절하기 위해 상기 제1 광 경로에 상기 제1 광 투과 부재를 선택적으로 제공하도록 테스트 명령에 의해 제어되는 초점 조절 모듈;을 포함하며,
    상기 초점 조절 모듈은 제1 캐리어 플레이트를 포함하며, 상기 제1 캐리어 플레이트는 제1 영역을 가지며, 상기 제1 광 투과 부재는 상기 제1 영역에 배치되며, 상기 초점 조절 모듈은 제1 광 경로와 상기 제1 영역을 선택적으로 정렬시키도록 상기 제1 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 제어되며,
    상기 초점 조절 모듈은 제2 캐리어 플레이트를 더 포함하며, 상기 제2 캐리어 플레이트는 제3 영역을 가지며, 상기 제3 영역에 제3 광 투과 부재가 배치되며, 상기 초점 조절 모듈은 상기 제1 광 경로와 상기 제3 영역을 선택적으로 정렬시키도록 상기 제2 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 추가로 제어되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 제1 광 경로와 정렬되며, 상기 제1 광 투과 부재는 상기 제3 테스트 광을 굴절시키는데 사용되며, 상기 제3 테스트 광은 상기 제1 초점 위치에 초점을 맞추도록 조절되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캐리어 플레이트는 제2 영역을 가지며, 상기 제2 영역에 제2 광 투과 부재가 배치되며, 상기 초점 조절 모듈은 상기 제1 광 경로와 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역을 선택적으로 정렬시키도록 상기 제1 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 추가로 제어되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 영역이 상기 제1 광 경로와 정렬되는 경우, 상기 제2 광 투과 부재는 상기 제3 테스트 광을 굴절시키는데 사용되며, 상기 제3 테스트 광은 상기 제2 초점 위치에 초점을 맞추도록 조절되며, 상기 제2 초점 위치는 상기 제1 초점 위치와 다른,
    광전자 유닛 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 광 투과 부재 및 상기 제2 광 투과 부재는 모두 투명한 평판이며, 상기 제1 광 투과 부재 및 상기 제2 광 투과 부재는 동일한 굴절률을 가지며, 상기 제1 광 투과 부재의 두께 및 상기 제2 광 투과 부재의 두께는 동일하지 않은,
    광전자 유닛 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 광 투과 부재 및 상기 제2 광 투과 부재는 모두 투명한 평판이며, 상기 제1 광 투과 부재 및 상기 제2 광 투과 부재는 상이한 굴절률을 갖는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캐리어 플레이트는 관통 홀을 더 포함하며, 상기 초점 조절 모듈은 상기 제1 광 경로와 상기 제1 영역 또는 상기 관통 홀을 선택적으로 정렬시키도록 상기 제1 캐리어 플레이트를 이동시키기 위한 테스트 명령에 의해 추가로 제어되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 관통 홀은 상기 제1 광 경로와 정렬되며, 상기 제3 테스트 광의 초점 위치는 상기 제2 초점 위치이며, 상기 제2 초점 위치는 상기 제1 초점 위치와 다른,
    광전자 유닛 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 렌즈가 상기 제3 테스트 광의 빔 특성을 측정하는 경우, 상기 제3 테스트 광의 빔 특성은 제3 테스트 광의 빔 웨이스트, 발산 각도 및 개구 수를 포함하는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이미징 렌즈 및 상기 촬영 렌즈의 상대적인 위치는 고정되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 테스트 광의 광도를 감소시키기 위해 상기 제1 광 경로에 배치되고 상기 대물 렌즈 및 이미징 렌즈 사이에 위치되는 제1 필터를 더 포함하는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 렌즈는 상기 제1 광 경로에서 상기 이미징 렌즈의 광 출사 측의 초점면에 위치되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 테스트 광은 광전자 유닛에 의해 방출되며, 상기 광전자 유닛은 상기 제1 광 경로에서 상기 대물 렌즈의 입사 측의 초점면에 위치되는,
    광전자 유닛 측정 장치.
  14. 삭제
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