[实用新型]基于光谱共焦的压电陶瓷d15参数测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于光谱共焦的压电陶瓷d15参数测量装置，包括光源、分光镜、色散透镜组、横向位移台、纵向位移台以及光谱信号处理模块。待测试的压电陶瓷叠堆设置于横向位移台和纵向位移台之间，从光源发出的光经过分光镜后到达色散透镜组，经色散透镜组入射到横向位移台，经过横向位移台反射回色散透镜组，经过分光镜透射返回光谱信号处理模块。本实用新型技术方案采用光学测试可以直接测量其逆压电效应，同时可以达到纳米级的测量精度，同时不需要对被测件进行任何处理。

技术领域

本实用新型涉及压电陶瓷性能参数测量领域，具体涉及一种基于光谱共焦的压电陶瓷d15参数测量装置。

背景技术

近年来，随着大规模集成电路器件集成度不断提高，对于超大规模集成电路的需求不断提高，制造超大规模集成电路的设备光刻机的需求相应提高，其中的关键零部件投影物镜非常复杂，对其像差的要求很严格，其中若干镜片需要通过压电陶瓷电机来调节其亚纳米量级的自由度来调节高阶像差，满足光刻需要。压电陶瓷电机的核心部件即为压电陶瓷，对压电陶瓷的性能测试需求逐年提升。

压电陶瓷d15参数是指当施加电压方向与其极化方向垂直时，压电陶瓷的运动方向与其施加电压方向垂直，其运动位移和施加电压的比例常数。某专利所提出的测量压电材料压电系数d15的准静态方法是通过测量悬臂梁准静态工作状态下的振动加速度和输出电荷，通过原理模型估算出压电系数d15的。某专利所提出的测量压电材料压电系数d15的动态谐振方法是通过正压电效应对压电材料施加一定的压力所得到的电压响应，进而求出压电系数d15。上述两种方法均经过一系列的公式转换才得到最终所求的d15参数，需要一种直接测量其运动位移而不需要经过运算转换的方法。同时上述方法的测量精度同施加的力有关系，无法达到纳米级的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于光谱共焦的压电陶瓷d15参数测量装置，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于光谱共焦的压电陶瓷d15参数测量装置，所述测量装置包括光源、分光镜、色散透镜组、横向位移台、纵向位移台以及光谱信号处理模块，待测试的压电陶瓷叠堆设置于所述横向位移台和所述纵向位移台之间，从光源发出的光经过所述分光镜后到达所述色散透镜组，经所述色散透镜组入射到所述横向位移台，经过所述横向位移台反射回所述色散透镜组，经过分光镜透射返回光谱信号处理模块。

在一个实施例中，所述装置还包括安装架，所述安装架包括导轨，所述横向位移台和所述纵向位移台安装于所述导轨上，且所述横向位移台能够沿垂直于所述导轨的方向运动，所述纵向位移台能够沿所述导轨的方向运动。

在一个实施例中，所述安装架包括上基座、下基座以及光学导轨，所述光学导轨安装于所述上基座与下基座之间，所述纵向移台安装于所述光学导轨的上部，以及所述横向位移台安装于所述光学导轨的下部。

在一个实施例中，所述测量装置还包括扩束准直透镜组，所述扩束准直透镜组设置于所述光源与所述分光镜之间。

在一个实施例中，所述分光镜为偏振分光镜，所述测量装置还包括偏振片，所述偏振片设置于所述扩束准直透镜组与所述偏振分光镜之间并用于将所述扩束准直透镜组扩束后的自然光转换为线偏振光，再经过所述偏振分光镜全部反射至所述色散透镜组中。

在一个实施例中，所述测量装置还包括四分之一波片，所述四分之一波片设置于所述偏振分光镜与所述色散透视组之间。

在一个实施例中，所述测量装置还包括光学组件壳体，所述光源、分光镜、色散透镜组以及光谱信号处理模块安装于所述光学组件壳体内。

在一个实施例中，所述光学组件壳体安装于所述光学组件支座上，所述光学组件支座与所述安装架并排布置。

在一个实施例中，所述光学组件壳体设有通孔，离开所述色散透镜组的光线从所述通孔入射到所述横向位移台上。