KR20130099603A - Spectroscopic inspecting device - Google Patents

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KR20130099603A
KR20130099603A KR1020120021234A KR20120021234A KR20130099603A KR 20130099603 A KR20130099603 A KR 20130099603A KR 1020120021234 A KR1020120021234 A KR 1020120021234A KR 20120021234 A KR20120021234 A KR 20120021234A KR 20130099603 A KR20130099603 A KR 20130099603A
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권강혁
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A spectrum inspecting device is provided to reduce time required for measurement by solving a problem in respect to a partial measurement area, thereby rapidly performing Raman spectroscopy in respect to a sample of a large area. CONSTITUTION: A spectrum inspecting device includes a light source (110), a first optical fiber (120), a coupler (130), a second optical fiber (140), a first lens (150), a third optical fiber (160), a detector (190), and a second lens (180). The first optical fiber guides the lights incident from the light source. The coupler is connected to one end portion of the first optical fiber and branches an optical path. The second optical fiber connected to the coupler guides the incident lights to a sample and the lights emitted by the sample. The first lens arranged between the end portion of the second optical fiber and the sample and forms focuses of the incidents lights and the emitted lights. The third optical fiber is connected to the coupler and guides the emitted lights and includes a lattice (170) blocking selective frequencies. The detector is arranged on an end portion of the third optical fiber and generates analysis data by receiving the emitted lights. The second lens is arranged between the end portion of the third optical fiber and the detector and forms a focus of the emitted lights. [Reference numerals] (110) Light source; (130) Coupler; (190) Detector

Description

분광 검사 장치{SPECTROSCOPIC INSPECTING DEVICE}Spectroscopic inspection device {SPECTROSCOPIC INSPECTING DEVICE}

본 발명은 분광 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 대면적의 시료를 신속하게 검사할 수 있는 분광 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spectroscopic inspection apparatus, and more particularly, to a spectroscopic inspection apparatus capable of quickly inspecting a large-area sample.

라만 분광기(Raman Spectroscope)는 단색 파장 빛(monochromatic light)을 측정하고자 하는 시료에 입사하였을 때, 입사된 빛의 광자들이 시료와 상호작용으로 인하여 재방출되는 광자의 진동수가 변화되는 현상을 측정하는 장치이다. 이와 같은 라만 분광기는 일반적으로 현미경과 접목시켜 사용하게 되며, 이를 라만 마이크로 분광기(Raman Micro-spectroscope) 또는 공초점 라만 분광기(Confocal Raman Spectroscope)라고 한다. 광자의 진동수 변화 현상을 측정함으로써 시료의 분자결합 및 회전에너지 등에 대한 정보를 얻을 수 있다.Raman Spectroscope is a device that measures the phenomenon that the photon of incident light changes the frequency of re-emitted photons due to interaction with the sample when it enters a sample to measure monochromatic light. to be. Such Raman spectroscopy is generally used in combination with a microscope, and is called a Raman Micro-spectroscope or Confocal Raman Spectroscope. By measuring the photon frequency change phenomenon, information on molecular binding and rotational energy of the sample can be obtained.

구체적으로 라만 분광기는, 현미경의 대물렌즈를 이용하여 측정하고자 하는 국부영역에 빛을 입사시켜 상호작용으로 재방출된 빛에 대해 분광 분석을 한다. 측정하고자 하는 대상인 시료에 단색광을 입사시키면 입사된 빛살은 시료의 물리적 특성이나 화학적 특성에 의해 여기된 빛이 발생한다. 이때, 입사된 빛과 동일한 빛이 여기될 때를 레일리 산란(Rayleigh scattering)이라고 하고, 입사된 빛보다 에너지가 감소한 빛살 즉, 더 긴 파장의 빛살이 여기될 때를 스톡스 산란(Stokes scattering)이라고 하며, 그리고 입사된 빛보다 에너지가 증가한 빛살 즉, 더 짧은 파장의 빛살이 여기될 때를 안티 스톡스 산란(Anti-Stokes scattering)이라고 한다. 라만 분광법(Raman Spectroscopy)은 안티 스톡스 산란에 대한 분광학적 분석을 의미한다.Specifically, the Raman spectrometer uses a microscope objective lens to inject light into a local region to be measured and spectroscopically analyzes the light re-emitted by interaction. When monochromatic light is incident on the sample to be measured, the incident light generates light excited by physical or chemical properties of the sample. In this case, when the same light as the incident light is excited, it is called Rayleigh scattering, and when light having a reduced energy than incident light, that is, when longer wavelengths of light are excited, Stokes scattering is called. And when light with increased energy than incident light, that is, when light with shorter wavelengths is excited, anti-Stokes scattering is called. Raman Spectroscopy means spectroscopic analysis of anti-Stokes scattering.

국내공개특허공보 제2007-0062196호Domestic Publication No. 2007-0062196 국내등록특허공보 제0333639호Domestic Patent Publication No. 0333639 일본공개특허공보 제2002-323623호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-323623 일본공개특허공보 제1999-506270호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1999-506270

종래의 라만 분광기는, 광원에서 방출된 빛살을 현미경 대물렌즈에 의해 시료의 국부적인 영역에 조사하게 되며, 국부영역에 입사된 빛은 상호작용에 의해 입사된 빛과 다른 빛을 재방출하게 된다. 이 재방출된 빛은 다시 현미경의 대물렌즈를 통과한 후 분광기 앞에 놓인 핀홀에서 초점을 형성하게 된다. 핀홀로 인해 현미경 대물렌즈에 의해 형성된 초점 영역의 빛만을 통과시키고, 초점 영역외의 빛은 차단하게 된다.Conventional Raman spectroscopy irradiates light emitted from a light source to a local region of a sample by a microscope objective lens, and light incident on the local region re-emits light different from the incident light by interaction. This re-emitted light passes through the objective lens of the microscope and then focuses on the pinhole in front of the spectrometer. The pinhole allows only the light in the focal region formed by the microscope objective to pass through and blocks light outside the focal region.

분광기에 도달한 빛살은 격자(Grating)를 이용하여 소정 파장의 빛만을 분리하게 되며, 분광기가 측정 가능한 파장 측정 범위는 50㎝-1 내지 4000㎝-1이다.The light beam reaching the spectrometer separates only light of a predetermined wavelength by using a grating, and the wavelength measurement range that the spectrometer can measure is 50 cm −1 to 4000 cm −1.

이와 같이, 시료에 입사하는 빛살과 시료 사이에 상호작용으로 인하여 시료에서 재방출되는 빛살에 라만 신호가 혼합되어 존재하게 된다. 라만 신호는 매우 약한 신호이므로, 주변 빛살 및 시료에서 발생하는 형광 빛살 등에 의한 잡음에 많은 영향을 받게 된다. 이러한 잡음의 영향을 줄이기 위해 여러 개의 격자를 사용하는 방법 등이 있으나 이러한 경우 검사 시간이 증가하게 된다.As such, due to the interaction between the light incident on the sample and the sample, the Raman signal is mixed with the light emitted again from the sample. Since the Raman signal is a very weak signal, it is greatly affected by noise caused by ambient light and fluorescent light generated from a sample. In order to reduce the influence of noise, there are methods using multiple gratings, but in this case, the inspection time increases.

또한, 종래의 라만 분광기에서 집광되는 빛살의 영역은 1㎛2으로 매우 작은 면적에 대한 검사만 가능하기 때문에, 넓은 면적에 대해 스캔할 경우, 많은 시간이 소요된다.In addition, since the area of the light beam condensed in the conventional Raman spectrometer is only 1 μm 2, inspection of only a very small area is possible, so that a large amount of time is required when scanning a large area.

본 발명은 이와 같은 점으로부터 착안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 국부적 측정영역에 대한 문제를 해결하여 측정 시간을 단축함으로써 대면적의 시료에 대한 라만 분광 분석을 신속하게 수행할 수 있는 분광 검사 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been conceived from such a point, and the problem to be solved by the present invention is to solve the problem of the local measurement area and to shorten the measurement time so that Raman spectroscopic analysis of a large area sample can be performed quickly. It is to provide a spectroscopic inspection device.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 높은 해상도를 유지하면서 빠른 라만 분광측정이 가능한 분광 검사 장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a spectroscopic inspection apparatus capable of fast Raman spectroscopy while maintaining high resolution.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 분광 검사 장치는, 빛을 발생시키는 광원, 상기 광원으로부터 입사된 입사광을 가이드하는 제1 광섬유, 상기 제1 광섬유의 일단부와 연결되어 광의 경로를 분기시키는 커플러, 상기 커플러와 연결되어, 상기 입사광을 시료 상으로 가이드하고, 상기 시료로부터 방출된 방출광을 가이드하는 제2 광섬유, 상기 제2 광섬유의 단부와 상기 시료 사이에 위치하여 상기 입사광 및 상기 방출광의 초점을 형성하는 제1 렌즈, 상기 커플러와 연결되어 상기 방출광을 가이드하며, 선택적인 파장을 차단하는 격자를 포함하는 제3 광섬유, 상기 제3 광섬유의 단부에 위치하여 상기 방출광을 수광하여 분석데이터를 생성하는 디텍터, 및 상기 제3 광섬유의 단부와 상기 디텍터 사이에 배치되어 상기 방출광의 초점을 형성하는 제2 렌즈를 포함한다.Spectroscopic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, a light source for generating light, a first optical fiber for guiding incident light incident from the light source, one end of the first optical fiber is connected to the path of light A coupler for branching a second optical fiber, which is connected to the coupler, guides the incident light onto a sample, and guides the emitted light emitted from the sample, the second optical fiber positioned between an end of the second optical fiber and the sample; A third optical fiber including a first lens forming a focal point of the emission light, a coupler connected to the coupler to guide the emission light, and blocking a selective wavelength; A detector for receiving the light and generating the analysis data, and disposed between an end of the third optical fiber and the detector to focus the emission light. And a second lens to form.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분광 검사 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치를 구성하는 제1 광섬유 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 분광 검사 장치의 제2 광섬유 및 제1 렌즈의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 분광 검사 장치의 제3 광섬유 및 제2 렌즈의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치를 구성하는 제1 광섬유 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 분광 검사 장치의 제2 광섬유 및 제1 렌즈의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 분광 검사 장치의 제3 광섬유 및 제2 렌즈의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예예 따른 분광 검사 장치의 구조를 도시한 도면이다.
1 is a view showing the structure of a spectroscopic inspection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a first optical fiber structure constituting a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a structure of a second optical fiber and a first lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating a structure of a third optical fiber and a second lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 2.
5 is a view showing a first optical fiber structure constituting a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a second optical fiber and a first lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 5.
FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a third optical fiber and a second lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 5.
8 is a view showing the structure of a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing the structure of a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. The dimensions and relative sizes of layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms "comprises" and / or "made of" means that a component, step, operation, and / or element may be embodied in one or more other components, steps, operations, and / And does not exclude the presence or addition thereof.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 구성 요소들 상호 간의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" and the like, Lt; / RTI > can be used to easily describe the correlation between the two. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 분광 검사 장치의 구조에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분광 검사 장치의 구조를 도시한 도면이다.Hereinafter, a structure of a spectroscopic inspection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. 1 is a view showing the structure of a spectroscopic inspection device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 분광 검사 장치는, 빛을 발생시키는 광원(110), 상기 광원(110)으로부터 입사된 입사광을 가이드하는 제1 광섬유(120), 상기 제1 광섬유(120)의 일단부와 연결되어 광의 경로를 분기시키는 커플러(130), 상기 커플러(130)와 연결되어, 상기 입사광을 시료(200) 상으로 가이드하고, 상기 시료(200)로부터 방출된 방출광을 가이드하는 제2 광섬유(140), 상기 제2 광섬유(140)의 단부와 상기 시료(200) 사이에 위치하여 상기 입사광 및 상기 방출광의 초점을 형성하는 제1 렌즈(150), 상기 커플러(130)와 연결되어 상기 방출광을 가이드하며, 선택적인 파장을 차단하는 격자(170)를 포함하는 제3 광섬유(160), 상기 제3 광섬유(160)의 단부에 위치하여 상기 방출광을 수광하여 분석데이터를 생성하는 디텍터(190), 및 상기 제3 광섬유(160)의 단부와 상기 디텍터(190) 사이에 배치되어 상기 방출광의 초점을 형성하는 제2 렌즈(180)를 포함한다.Spectroscopic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, the light source 110 for generating light, the first optical fiber 120 for guiding the incident light incident from the light source 110, one end of the first optical fiber 120 A coupler 130 connected to a part to branch the path of the light, and a second coupler connected to the coupler 130 to guide the incident light onto the sample 200 and guide the emitted light emitted from the sample 200. An optical fiber 140 and a first lens 150 positioned between an end of the second optical fiber 140 and the sample 200 to form a focal point of the incident light and the emitted light, and are connected to the coupler 130. A third optical fiber 160 including a grating 170 for guiding the emitted light and blocking a selective wavelength, and a detector positioned at an end of the third optical fiber 160 to receive the emitted light to generate analysis data; 190, and an end of the third optical fiber 160 and the detector ( A second lens 180 disposed between the first and second lenses 180 to form a focal point of the emitted light.

광원(110)은 소정의 빛을 방출하여 이를 제1 광섬유(120)로 입사시킨다. 광원(110)은 레이져 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시료(200)로부터 라만 신호를 검출하기 위한 소정 이상의 세기(Intensity)를 가지는 광을 발생시킬 수 있으면 광원(110)으로 사용될 수 있다.The light source 110 emits predetermined light and enters it into the first optical fiber 120. The light source 110 may be a laser light source, but is not limited thereto, and may be used as the light source 110 as long as it can generate light having a predetermined intensity or more for detecting the Raman signal from the sample 200. .

제1 광섬유(120)는 광원(110)으로부터 발생한 빛을 수용하고 이를 가이드하여, 커플러(130)로 가이드한다. 종래의 공초점 라만 분광기에서 핀홀(pinhole)과 이색성 반사경(dichromatic mirror)을 이용하여 시료에 빛을 입사시키고 여기된 전자에 의해 발생한 방출광을 디텍터로 가이드하였으나, 본 실시예에 따른 분광 검사 장치는 광섬유를 이용하여 빛을 가이드한다.The first optical fiber 120 receives the light generated from the light source 110 and guides it to the coupler 130. In the conventional confocal Raman spectrometer, the light is incident on the sample by using a pinhole and a dichromatic mirror, and the emitted light generated by the excited electrons is guided to the detector. Guides the light using the optical fiber.

제1 광섬유(120)는 일반적인 광섬유와 동일한 구성을 가질 수 있다. 즉, 서로 밀도가 다른 코어와 클래딩에 의해 빛을 전반사시켜서 광섬유의 일단에서부터 타단까지 빛을 가이드할 수 있다. 광섬유는 개방된 단부에서 입사된 광 이외에, 다른 영역에서는 주변광을 차단하기 때문에, 디텍터(190)에 의해 감지된 잡광에 의한 노이즈 발생을 억제할 수 있다.The first optical fiber 120 may have the same configuration as a general optical fiber. That is, the light can be totally reflected by the core and the cladding having different densities from each other to guide the light from one end to the other end of the optical fiber. Since the optical fiber blocks the ambient light in other areas in addition to the light incident at the open end, it is possible to suppress the generation of noise due to the light that is detected by the detector 190.

또한, 제1 광섬유(120)는 소정의 연성을 가지기 때문에, 광원(110)과 시료(200)의 위치가 변경될 경우, 시료(200)를 지지하는 스테이지 자체를 이동시킬 필요가 없으며, 제1 광섬유(120)의 위치 및 곡률을 제어하여 광원(110)으로부터 빛이 시료(200)에 도달하도록 설정할 수 있다.In addition, since the first optical fiber 120 has a predetermined ductility, when the positions of the light source 110 and the sample 200 are changed, there is no need to move the stage itself supporting the sample 200. The position and curvature of the optical fiber 120 may be controlled to set the light from the light source 110 to reach the sample 200.

커플러(130)는 채널의 개수에 따라서 입사된 빛을 분배하는 역할을 수행한다. 제1 광섬유(120)를 따라 입사된 광은 커플러(130)에 의해 제2 광섬유(140)로 가이드될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 제2 광섬유(140)로 입사된 방출광은 커플러(130)에 의해 제3 광섬유(160)로 가이드될 수 있다.The coupler 130 distributes incident light according to the number of channels. Light incident along the first optical fiber 120 may be guided to the second optical fiber 140 by the coupler 130, and the emission light incident on the second optical fiber 140 may be coupled to the coupler 130 as described below. It may be guided to the third optical fiber 160 by.

커플러(130)의 종류에 따라 커플러(130)에 연결되는 광섬유의 개수가 변경될 수 있으며, 제2 광섬유(140)에서 제3 광섬유(160)로 가이드 되는 방출광의 일부가 제1 광섬유(120)로 입사될 수도 있다.The number of optical fibers connected to the coupler 130 may be changed according to the type of the coupler 130, and a part of the emission light guided from the second optical fiber 140 to the third optical fiber 160 may be the first optical fiber 120. It may be incident to.

제2 광섬유(140)는 제1 광섬유(120)와 동일한 구성을 가질 수 있으며, 광원(110)으로부터 발생한 빛을 시료(200)에 공급하는 동시에 시료(200)로부터 발생한 빛을 커플러(130)의 방향으로 가이드하는 역할을 수행한다.The second optical fiber 140 may have the same configuration as the first optical fiber 120, and supply the light generated from the light source 110 to the sample 200 and at the same time the light generated from the sample 200 of the coupler 130. Guide to the direction.

앞서 설명한 바와 같이, 라만 분광법으로 분석할 대상 시료(200)에 대응하는 위치에 형성되는 제2 광섬유(140)는 소정의 연성을 가질 수 있으며, 이로 인해, 시료(200)가 대면적인 경우 시료(200)의 전체 영역에 대한 라만 신호를 측정하기 위해 시료(200)를 지지하는 스테이지를 이동시킬 필요없이, 제2 광섬유(140)의 위치 및 각도를 조절하는 것으로 제어가 가능하다.As described above, the second optical fiber 140 formed at a position corresponding to the target sample 200 to be analyzed by Raman spectroscopy may have a predetermined ductility, and thus, when the sample 200 has a large area, the sample ( It is possible to control by adjusting the position and angle of the second optical fiber 140 without having to move the stage supporting the sample 200 to measure the Raman signal for the entire area of the 200.

시료(200)와 제2 광섬유(140)의 사이에는 제1 렌즈(150)가 구비될 수 있다. 제1 렌즈(150)는 제2 광섬유(140)의 개방단으로부터 출사된 광을 시료(200)의 소정 영역으로 향하도록 제어할 수 있다. 제1 렌즈(150)는 빛을 소정 영역으로 집광하기 위한 볼록렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first lens 150 may be provided between the sample 200 and the second optical fiber 140. The first lens 150 may control the light emitted from the open end of the second optical fiber 140 to face a predetermined region of the sample 200. The first lens 150 may be a convex lens for condensing light to a predetermined region, but is not limited thereto.

제1 렌즈(150)는 제2 광섬유(140)로부터 출사된 광뿐만 아니라, 시료(200)로부터 발생한 방출광을 다시 제2 광섬유(140)로 입사시키는 역할을 동시에 수행할 수 있다.The first lens 150 may simultaneously perform not only the light emitted from the second optical fiber 140 but also incident light emitted from the sample 200 back into the second optical fiber 140.

제2 광섬유(140) 및 제1 렌즈(150)를 통해 시료(200)에 입사하는 파장에 따라 재방출되는 라만 산란(Raman Scattering)은 하기의 식 1과 같다.Raman scattering (Raman Scattering) re-emitted according to the wavelength incident on the sample 200 through the second optical fiber 140 and the first lens 150 is shown in Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 Δω는 파상수(wavenumber)로 표시한 라만 시프트(Raman Shift)를 의미하며, λ0는 시료(200)에 입사하는 파장, λ1는 라만 스펙트럼 파장(Raman spectrum wavelength)을 의미한다.Δω is a Raman shift expressed in wavenumber, λ 0 is a wavelength incident on the sample 200, and λ 1 is a Raman spectrum wavelength.

예를 들어, 시료(200)가 그래핀 시트(Graphene Sheet)인 경우, 그래핀에 대한 라만 피크(Raman Peak)는 G peak에 대해 1580 cm-1, 2D Peak에 대해 2700 cm-1, 그리고 D Peak에 대해 1340cm-1이다.For example, if the sample 200 is a graphene sheet, the Raman peak for graphene is 1580 cm −1 for the G peak, 2700 cm −1 for the 2D Peak, and D 1340cm -1 for the peak.

광원(110)을 통해 입사하는 파장이 532nm라고 가정하면 G peak는 대략 580 nm, 2D Peak는 대략 621 nm, 및 D Peak는 572 nm의 라만 스펙트럼 파장을 가지게 된다.Assuming that the wavelength incident through the light source 110 is 532 nm, the G peak has a Raman spectral wavelength of about 580 nm, a 2D peak of about 621 nm, and a D peak of 572 nm.

이에 따라, 후술하는 바와 같이, 제3 광섬유(160) 코어에서 격자(170)의 유효 굴절률 및 격자(170)의 간격을 조절하여, 원하는 상기 라만 스펙트럼 파장 대역의 빛만을 통과시키는 필터를 구성할 수 있다.Accordingly, as described below, by adjusting the effective refractive index of the grating 170 and the spacing of the grating 170 in the core of the third optical fiber 160, it is possible to configure a filter that passes only the light of the desired Raman spectrum wavelength band. have.

제3 광섬유(160)는 제1 및/또는 제2 광섬유(120, 140)의 구성과 동일할 수 있으며, 시료(200)로부터 방출된 방출광을 디텍터(190)로 가이드하는 역할을 수행할 수 있다. 제3 광섬유(160)의 일단은 커플러(130)에 연결될 수 있으며, 타단은 디텍터(190) 방향으로 개방될 수 있다.The third optical fiber 160 may have the same configuration as the first and / or second optical fibers 120 and 140, and may serve to guide the emitted light emitted from the sample 200 to the detector 190. have. One end of the third optical fiber 160 may be connected to the coupler 130, and the other end may be opened in the direction of the detector 190.

제3 광섬유(160)의 일부 또는 말단부에는 격자(170)가 형성되어 있다. 격자(170)는 선택적인 파장을 차단하며, 제3 광섬유(160)의 내부에 삽입될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 디텍터(190)와 연결되는 제3 광섬유(160)의 일단 또는 타단에 연결될 수도 있다.A grating 170 is formed at a portion or the end of the third optical fiber 160. The grating 170 blocks an optional wavelength and may be inserted into the third optical fiber 160, but is not limited thereto. The grating 170 may be connected to one end or the other end of the third optical fiber 160 connected to the detector 190. It may be.

격자(170)는 브래그 격자(Bragg Grating)일 수 있다. 격자(170)는 단일 광섬유 코어의 굴절률을 규칙적으로 변화시키는 방법으로 구성될 수 있다. 격자(170)에서 반사되는 파장은 브래그 파장일 수 있으며, 하기의 식 2에 의해서 결정될 수 있다.The grating 170 may be a Bragg grating. Grating 170 may be configured in a manner that regularly changes the refractive index of a single optical fiber core. The wavelength reflected by the grating 170 may be a Bragg wavelength and may be determined by Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서 λB는 반사되는 브래그 파장(Bragg Wavelength)이고, ne는 제3 광섬유(160) 코어에서 격자(170)의 유효 굴절률, Λ는 격자 간격을 나타낸다. ne와 Λ를 조절함으로써 투과와 반사되는 파장을 선택할 수 있다.Here, λ B is the reflected Bragg wavelength, n e is the effective refractive index of the grating 170 in the core of the third optical fiber 160, Λ represents the grating spacing. By adjusting n e and Λ, you can select the wavelengths that are transmitted and reflected.

또한, 브래그 파장 대역폭(Bragg Wavelength bendwidth)는 하기의 식 3과 같다.In addition, the Bragg wavelength bandwidth is shown in Equation 3 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서 δn0는 제3 광섬유(160)의 클래딩과 코어의 굴절율 차이를 의미하고, η는 제3 광섬유(160)의 코어의 저항(power fraction)을 의미한다.Here, δn 0 denotes a difference in refractive index between the cladding of the third optical fiber 160 and the core, and η denotes a power fraction of the core of the third optical fiber 160.

이와 같이 격자(170)가 삽입된 제3 광섬유(160)를 이용하여 방출광을 디텍터(190)로 전송할 경우 원하지 않는 빛살을 제거하여 디텍터(190)에서 파장 측정시 잡음을 감소시켜 보다 정밀한 측정을 할 수 있다.As described above, when the emitted light is transmitted to the detector 190 using the third optical fiber 160 into which the grating 170 is inserted, unwanted light rays are removed to reduce noise when measuring the wavelength at the detector 190 so that more accurate measurement is performed. can do.

또한, 격자(170)가 특정 파장만을 통과시킴으로써, 특정 시료(200)에 대해 원하는 라만 신호만으로 이루어진 영상을 획득할 수 있다. 이 원하는 라만 신호 영상을 통해 시료(200)에 대한 결합 및 특성을 분석할 수 있다는 장점을 갖는다.In addition, the grating 170 passes only a specific wavelength, thereby obtaining an image including only a desired Raman signal for a specific sample 200. This desired Raman signal image has the advantage of being able to analyze the binding and characteristics of the sample 200.

즉, 제3 광섬유(160)는 격자(170)를 통해 입사한 모든 파장의 빛들 중 원하는 파장의 빛만을 선택적으로 통과시켜서, 디텍터(190)로 가이드하기 때문에 강도가 약한 신호에 대한 검출에 용이하며, 격자(170)를 통과한 빛은 제2 렌즈(180)를 통해 디텍터(190)에 포함된 CCD 화소에 일대일로 초점이 형성되고 신호에 대한 강약을 검출할 수 있다. 이 검출된 신호들에 의해 시료(200)의 품질 상태 및 결함 상태에 대한 영상 이미지 데이터를 얻을 수 있게 된다.That is, since the third optical fiber 160 selectively passes only the light of the desired wavelength among the light of all wavelengths incident through the grating 170, the third optical fiber 160 guides the detector 190, and thus it is easy to detect a weak signal. In addition, the light passing through the grating 170 may be focused on the CCD pixel included in the detector 190 through the second lens 180 in a one-to-one manner and detect strength and weakness of the signal. By using the detected signals, it is possible to obtain video image data about the quality state and the defect state of the specimen 200.

제2 렌즈(180)는 제3 광섬유(160)의 개방단과 디텍터(190)의 사이에 위치할 수 있으며, 제3 광섬유(160)를 통과한 라만 스펙트럼 파장을 가지는 빛의 초점을 형성할 수 있다.The second lens 180 may be positioned between the open end of the third optical fiber 160 and the detector 190, and may form a focus of light having a Raman spectral wavelength passing through the third optical fiber 160. .

디텍터(190)는 제3 광섬유(160)를 통과한 라만 스펙트럼 파장을 가지는 빛을 수광하여 이를 기초로 시료(200)의 표면 상태에 대한 이미지 데이터를 생성한다.The detector 190 receives light having a Raman spectral wavelength passing through the third optical fiber 160 and generates image data on the surface state of the sample 200 based on the light.

디텍터(190)는 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD)를 포함할 수 있다.The detector 190 may include a charge coupled device (CCD).

이와 같이, 본 실시예에 따른 분광 검사 장치는 광섬유를 이용하여 빛을 가이드함으로써, 외부광이 혼합되지 않도록 차단할 수 있으며, 이로 인해 높은 신뢰도를 가지는 라만 스펙트럼 파장 분석을 수행할 수 있다.As described above, the spectroscopic inspection apparatus according to the present exemplary embodiment may block the external light from being mixed by guiding the light by using the optical fiber, thereby performing Raman spectral wavelength analysis with high reliability.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치를 구성하는 제1 광섬유 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 분광 검사 장치의 제2 광섬유 및 제1 렌즈의 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 분광 검사 장치의 제3 광섬유 및 제2 렌즈의 구조를 도시한 도면이다.Hereinafter, a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. 2 is a view showing a first optical fiber structure constituting the spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing the structure of the second optical fiber and the first lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 4 is a diagram illustrating the structures of the third optical fiber and the second lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 2.

본 실시예에 따른 분광 검사 장치는 이전 실시예와 대체로 구성은 동일하되, 제1, 제2 및 제3 광섬유(120, 140, 160)가 각각 복수로 구비되며, 서로 동일한 개수를 가질 수 있다.The spectroscopic inspection apparatus according to the present embodiment is generally the same as the previous embodiment, but is provided with a plurality of first, second and third optical fibers 120, 140, and 160, respectively, and may have the same number.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 단일 광섬유가 소정의 열을 따라 라인 형태로 배치될 수 있다. 도시된 예에서는 제1 광섬유(120)가 n개(n은 자연수)의 단일 광섬유(120_n)로 구성된 예를 도시한다.In particular, as shown in FIG. 2, each single optical fiber may be arranged in line form along a predetermined row. In the illustrated example, an example in which the first optical fiber 120 is composed of n single fibers 120_n (n is a natural number) is shown.

각각의 단일 광섬유(120_n)는 독립적으로 빛살을 가이드하여 원하는 위치 즉 커플러(130) 측으로 이동시킨다. 제1 광섬유(120)에 광을 입사시키는 광원(120)도 제1 광섬유(120)를 구성하는 단일 광섬유(120_n)의 개수에 따라 복수로 구비될 수 있으며, 각각의 광원이 각각의 단일 광섬유(120_n)로 빛을 입사시키는 구성을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Each single optical fiber 120_n independently guides the light and moves to a desired position, that is, the coupler 130 side. A plurality of light sources 120 for injecting light into the first optical fiber 120 may also be provided in plural numbers according to the number of single optical fibers 120_n constituting the first optical fiber 120, and each light source may be provided with each single optical fiber ( 120_n) may have a configuration of incidence of light, but is not limited thereto.

도 3을 참조하면, 제2 광섬유(140)가 n개의 단일 광섬유(140_n)로 구성된 예를 도시한다. 제2 광섬유(140)와 시료(200)의 사이에 배치된 제1 렌즈(150)는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하여 구성될 수 있으며, 복수의 마이크로 렌즈는 제2 광섬유(140)를 구성하는 n개의 단일 광섬유(140_n)와 일대일 대응되도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3, an example in which the second optical fiber 140 is composed of n single optical fibers 140_n is illustrated. The first lens 150 disposed between the second optical fiber 140 and the sample 200 may include a plurality of micro lenses, and the plurality of micro lenses may constitute n to form the second optical fiber 140. It may be arranged to correspond one to one single optical fiber (140_n).

n개의 단일 광섬유(140_n)로 구성된 제2 광섬유(140)에 의해, 시료(200)의 소정 범위에 빛을 입사시켜 넓은 범위에서 라만 산란을 통한 라만 스펙트럼 파장을 얻을 수 있다. 일반적으로 단일 광섬유 한 가닥은 시료 표면의 대략 1㎛2의 범위를 스캔할 수 있으므로, 라인 형태로 연결된 광섬유 가닥의 개수를 제어하여 예를 들어 단일 광섬유를 10개 이상으로 설정하고, 이에 대응하여 마이크로 렌즈를 10개 이상으로 설정함으로써 10㎛ 범위 이상의 광범위한 라인 스캔을 신속하게 수행할 수 있다.By the second optical fiber 140 composed of n single optical fibers 140_n, light may be incident on a predetermined range of the sample 200 to obtain a Raman spectral wavelength through Raman scattering in a wide range. In general, a single fiber can scan a range of approximately 1 μm 2 of the sample surface, so that the number of fiber strands connected in the form of a line is controlled to set, for example, 10 or more single optical fibers and correspondingly By setting more than 10 lenses, a wide range of line scans over the 10 μm range can be performed quickly.

도 4를 참조하면, 제3 광섬유(160)가 n개의 단일 광섬유(160_n)로 구성된 예를 도시한다. 제3 광섬유(160)와 디텍터(190)의 사이에 배치된 제2 렌즈(180)는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하여 구성될 수 있으며, 복수의 마이크로 렌즈는 제3 광섬유(160)를 구성하는 n개의 단일 광섬유(160_n)와 일대일 대응되도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4, an example in which the third optical fiber 160 includes n single optical fibers 160_n is illustrated. The second lens 180 disposed between the third optical fiber 160 and the detector 190 may include a plurality of micro lenses, and the plurality of micro lenses may constitute n to form the third optical fiber 160. It may be arranged to correspond one to one single optical fiber (160_n).

각각의 단일 광섬유(160_n)의 내부에는 앞서 설명한 바와 같이, 각각 브래그 격자(170)가 형성될 수 있으며, 격자의 간격 등을 제어하여 원하는 파장을 가지는 빛만을 통과시킬 수 있다.As described above, each Bragg grating 170 may be formed in each single optical fiber 160_n, and only light having a desired wavelength may pass through the gaps of the gratings.

이와 같이, 본 실시예에 따른 분광 검사 장치는, 복수의 광섬유 가닥을 이용하여 빛을 가이드하되, 각각의 광섬유 가닥의 단부에는 광섬유 가닥의 개수와 대응되는 마이크로 렌즈가 라인 형태로 구비되어 시료의 넓은 범위에 빛을 조사하여 스캔 속도를 향상시킬 수 있다.As described above, the spectroscopic inspection apparatus according to the present embodiment guides light using a plurality of optical fiber strands, and at each end of each optical fiber strand, microlenses corresponding to the number of optical fiber strands are provided in the form of a line so that a wide range of samples is provided. You can increase the scan speed by illuminating the range with light.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치를 구성하는 제1 광섬유 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 분광 검사 장치의 제2 광섬유 및 제1 렌즈의 구조를 도시한 도면이고, 도 7은 도 5의 분광 검사 장치의 제3 광섬유 및 제2 렌즈의 구조를 도시한 도면이다.Hereinafter, a spectroscopic inspection device according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 is a diagram illustrating a first optical fiber structure constituting the spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating the structure of the second optical fiber and the first lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 5. FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a third optical fiber and a second lens of the spectroscopic inspection device of FIG. 5.

본 실시예에 따른 분광 검사 장치는 이전 실시예와 대체로 구성은 동일하되, 제1, 제2 및 제3 광섬유(120, 140, 160)가 각각 복수로 구비되며, 서로 동일한 개수를 가질 수 있다.The spectroscopic inspection apparatus according to the present embodiment is generally the same as the previous embodiment, but is provided with a plurality of first, second and third optical fibers 120, 140, and 160, respectively, and may have the same number.

특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 단일 광섬유가 광섬유 다발을 구성하도록 집합체 형태로 배치될 수 있다. 도시된 예에서는 제1 광섬유(120)가 n개(n은 자연수)의 단일 광섬유(120_n)로 구성된 예를 도시한다.In particular, as shown in FIG. 5, each single optical fiber may be disposed in the form of an aggregate to form an optical fiber bundle. In the illustrated example, an example in which the first optical fiber 120 is composed of n single fibers 120_n (n is a natural number) is shown.

각각의 단일 광섬유(120_n)는 독립적으로 빛살을 가이드하여 원하는 위치 즉 커플러(130) 측으로 이동시킨다. 제1 광섬유(120)에 광을 입사시키는 광원(120)도 제1 광섬유(120)를 구성하는 단일 광섬유(120_n)의 개수에 따라 복수로 구비될 수 있으며, 각각의 광원이 각각의 단일 광섬유(120_n)로 빛을 입사시키는 구성을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Each single optical fiber 120_n independently guides the light and moves to a desired position, that is, the coupler 130 side. A plurality of light sources 120 for injecting light into the first optical fiber 120 may also be provided in plural numbers according to the number of single optical fibers 120_n constituting the first optical fiber 120, and each light source may be provided with each single optical fiber ( 120_n) may have a configuration of incidence of light, but is not limited thereto.

도 6을 참조하면, 제2 광섬유(140)가 n개의 단일 광섬유 다발로 구성된 예를 도시하며, 제2 광섬유(140)와 시료(200) 사이의 제1 렌즈(150)가 복수의 렌즈 집합체로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 단일 렌즈로 구성될 수도 있다. 제1 렌즈(150)가 전체 광섬유 다발을 커버함으로써, 광섬유 다발을 구성하는 각각의 광섬유로부터 출사된 광을 가이드하여 시료(200)에 입사되도록 한다.Referring to FIG. 6, an example in which the second optical fiber 140 is composed of n single optical fiber bundles is illustrated, and the first lens 150 between the second optical fiber 140 and the sample 200 is divided into a plurality of lens assemblies. It may be configured, but is not limited thereto, and may be configured as a single lens. Since the first lens 150 covers the entire optical fiber bundle, the light emitted from each optical fiber constituting the optical fiber bundle is guided to enter the sample 200.

제1 렌즈(150)는 전체 광섬유 다발로부터 출사된 광의 초점을 형성하되 하나의 점광원 형태로 시료(200)에 입사시키는 것이 아니라, 시료(200)의 소정 영역 전체를 조사하도록 제어될 수 있다. 시료(200) 상의 입사광의 조사 반경은 5㎛ 이상으로 설정될 수 있으며, 이와 같은 설정값은 광섬유 다발을 구성하는 단일 광섬유의 개수에 따라 달라질 수 있다.The first lens 150 may be controlled to form the focal point of the light emitted from the entire optical fiber bundle but irradiate the entire predetermined area of the sample 200 instead of incident the sample 200 in the form of a single point light source. The irradiation radius of incident light on the sample 200 may be set to 5 μm or more, and the setting value may vary depending on the number of single optical fibers constituting the optical fiber bundle.

도 7을 참조하면, 제3 광섬유(160)가 n개의 단일 광섬유 다발로 구성된 예를 도시하며, 각각의 단일 광섬유에는 격자(170)가 형성되어 있으며, 전방의 제2 렌즈(180)는 복수의 렌즈 집합체로 구성된 예가 도시된다.Referring to FIG. 7, an example in which the third optical fiber 160 is composed of n single optical fiber bundles is illustrated. Each single optical fiber has a grating 170 formed thereon, and the front second lens 180 includes a plurality of optical fibers. An example composed of lens assemblies is shown.

이와 같이, 본 실시예에 따른 분광 검사 장치는 다발 형태로 집합된 복수의 광섬유로 시료의 소정 영역에 빛을 조사함으로써, 일시에 대면적의 시료에 대한 라만 스펙트럼 파장을 얻을 수 있다.As described above, the spectroscopic inspection apparatus according to the present embodiment can obtain Raman spectrum wavelengths for a large-area sample at a time by irradiating light to a predetermined region of the sample with a plurality of optical fibers assembled in a bundle form.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 분광 검사 장치에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예예 따른 분광 검사 장치의 구조를 도시한 도면이다.Hereinafter, a spectroscopic inspection device according to still other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. 8 is a view showing the structure of a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention, Figure 9 is a view showing the structure of a spectroscopic inspection device according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치는 광원(110)과 제1 광섬유(120) 사이에 제3 렌즈(115)가 배치된다. 광원(110)으로부터 출사된 광을 제1 광섬유(120)에 입사되도록 집광하는 역할을 수행하며, 제1 광섬유(120)의 배치형태에 따라 복수의 렌즈 구조체이거나 복수의 마이크로 렌즈일 수 있다.Referring to FIG. 8, in the spectroscopic inspection apparatus according to another exemplary embodiment, a third lens 115 is disposed between the light source 110 and the first optical fiber 120. The light emitted from the light source 110 is collected to be incident on the first optical fiber 120, and may be a plurality of lens structures or a plurality of micro lenses according to the arrangement of the first optical fiber 120.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분광 검사 장치는, 1개의 광원(1110)과, n개의 제1 광섬유(1120_n), 제2 광섬유(1140_n), 제3 광섬유(1160_n), 및 n개의 디텍터(1190_n)로 구성될 수 있다. 하나의 광원으로부터 발생된 빛은 서로 다른 광섬유로 입사된 후 독립적으로 가이드 되며, 각각의 제3 광섬유에 포함된 브래그 격자를 제어함으로써, 서로 다른 파장의 빛이 수광되도록 설정될 수 있다.Referring to FIG. 9, a spectroscopic inspection apparatus according to still another embodiment of the present invention includes one light source 1110, n first optical fibers 1120_n, second optical fibers 1140_n, and third optical fibers 1160_n. , And n detectors 1190_n. Light generated from one light source is guided independently after being incident to different optical fibers, and by controlling the Bragg grating included in each third optical fiber, light of different wavelengths may be set to be received.

예를 들어, 그래핀 시트를 분석하는 경우, 첫번째 디텍터는 D 피크를 감지할 수 있도록, 그에 따라 브래그 격자가 제어되며, 두번째 디텍터는 2D 피크, 세번째 디텍터는 G 피크를 감지할 수 있도록 각각의 브래그 격자가 제어될 수 있다.For example, when analyzing a graphene sheet, the Bragg grating is controlled accordingly so that the first detector can detect D peaks, the second detector can detect 2D peaks, and the third detector can detect G peaks. The grating can be controlled.

이러한 경우, 각각의 디텍터(1190_n)는 해당 피크에 대응하는 이미지만을 생성하면 되므로, 스캔 시간이 단축될 수 있다.In this case, each detector 1190_n only needs to generate an image corresponding to the corresponding peak, so that the scan time can be shortened.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

110: 광원 120: 제1 광섬유
130: 커플러 140: 제2 광섬유
150: 제1 렌즈 160: 제3 광섬유
170: 격자 180: 제2 렌즈
190: 디텍터
110: light source 120: first optical fiber
130: coupler 140: second optical fiber
150: first lens 160: third optical fiber
170: lattice 180: second lens
190: Detector

Claims (13)

빛을 발생시키는 광원;
상기 광원으로부터 입사된 입사광을 가이드하는 제1 광섬유;
상기 제1 광섬유의 일단부와 연결되어 광의 경로를 분기시키는 커플러;
상기 커플러와 연결되어, 상기 입사광을 시료 상으로 가이드하고, 상기 시료로부터 방출된 방출광을 가이드하는 제2 광섬유;
상기 제2 광섬유의 단부와 상기 시료 사이에 위치하여 상기 입사광 및 상기 방출광의 초점을 형성하는 제1 렌즈;
상기 커플러와 연결되어 상기 방출광을 가이드하며, 선택적인 파장을 차단하는 격자를 포함하는 제3 광섬유;
상기 제3 광섬유의 단부에 위치하여 상기 방출광을 수광하여 분석데이터를 생성하는 디텍터; 및
상기 제3 광섬유의 단부와 상기 디텍터 사이에 배치되어 상기 방출광의 초점을 형성하는 제2 렌즈를 포함하는, 분광 검사 장치.
A light source for generating light;
A first optical fiber guiding incident light incident from the light source;
A coupler connected to one end of the first optical fiber to branch a path of light;
A second optical fiber connected to the coupler to guide the incident light onto a sample and to guide the emitted light emitted from the sample;
A first lens positioned between an end of the second optical fiber and the sample to form a focus of the incident light and the emitted light;
A third optical fiber including a grating connected to the coupler to guide the emission light and blocking an optional wavelength;
A detector positioned at an end of the third optical fiber and receiving the emitted light to generate analysis data; And
And a second lens disposed between an end of the third optical fiber and the detector to form a focal point of the emitted light.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2 및 제3 광섬유는 각각 복수로 구비되되, 서로 동일한 개수를 가지는, 분광 검사 장치.
The method of claim 1,
The first, second and third optical fibers are provided in plurality, each having the same number, spectroscopic inspection device.
제2항에 있어서,
상기 복수의 제1, 제2 및 제3 광섬유는 각각 제1, 제2 및 제3 광섬유 다발을 형성하는, 분광 검사 장치.
The method of claim 2,
And the plurality of first, second and third optical fibers respectively form first, second and third optical fiber bundles.
제3항에 있어서,
상기 제1 렌즈는, 상기 제2 광섬유 다발을 구성하는 상기 복수의 제2 광섬유를 커버하는, 분광 검사 장치.
The method of claim 3,
The first lens covers the plurality of second optical fibers constituting the second optical fiber bundle.
제3항에 있어서,
상기 제2 렌즈는, 상기 제3 광섬유 다발을 구성하는 상기 복수의 제3 광섬유를 커버하는, 분광 검사 장치.
The method of claim 3,
The second lens covers the plurality of third optical fibers constituting the third optical fiber bundle.
제3항에 있어서,
상기 시료 상의 상기 입사광의 조사 반경은 5㎛ 이상인, 분광 검사 장치.
The method of claim 3,
The irradiation radius of the said incident light on the said sample is 5 micrometers or more.
제2항에 있어서,
상기 복수의 제1, 제2 및 제3 광섬유는 라인 형태로 배치되는, 분광 검사 장치.
The method of claim 2,
And the plurality of first, second and third optical fibers are arranged in line form.
제7항에 있어서,
상기 제1 렌즈는, 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며,
상기 복수의 마이크로 렌즈는 상기 복수의 제2 광섬유와 일대일 대응되도록 배치되는, 분광 검사 장치.
The method of claim 7, wherein
The first lens includes a plurality of micro lenses,
The plurality of micro lenses are disposed so as to correspond one-to-one with the plurality of second optical fibers, spectroscopic inspection apparatus.
제7항에 있어서,
상기 제2 렌즈는, 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며,
상기 복수의 마이크로 렌즈는 상기 복수의 제3 광섬유와 일대일 대응되도록 배치되는, 분광 검사 장치.
The method of claim 7, wherein
The second lens includes a plurality of micro lenses,
The plurality of micro lenses are disposed so as to correspond one-to-one with the plurality of third optical fibers, spectroscopic inspection apparatus.
제7항에 있어서,
상기 시료 상의 상기 입사광의 폭은 10㎛ 이상인, 분광 검사 장치.
The method of claim 7, wherein
The width | variety of the said incident light on the said sample is 10 micrometers or more.
제1항에 있어서,
상기 광원과 상기 제1 광섬유의 단부 사이에 위치하여, 상기 입사광의 초점을 형성하는 제3 렌즈를 더 포함하는, 분광 검사 장치.
The method of claim 1,
And a third lens positioned between the light source and an end of the first optical fiber to form a focal point of the incident light.
제1항에 있어서,
상기 시료는 그래핀 시트인, 분광 검사 장치.
The method of claim 1,
The sample is a graphene sheet, spectroscopic inspection device.
제12항에 있어서,
상기 격자는,
G 피크(1580cm-1), 2D 피크(2700cm-1) 또는 D 피크(1340cm-1)에 해당하는 파장을 투과 또는 반사하는, 분광 검사 장치.
The method of claim 12,
The grid,
G peak (1580cm -1), 2D peak (2700cm -1) or D peak (1340cm -1) for transmitting or reflecting the wavelengths, the spectral testing device.
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