[发明专利]一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法及其设备

说明书

本发明涉及一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法及其设备，包括准直透镜组、匀光镜组、第一光阑、第二光阑、起偏器、分光镜、全偏振相机模组、物镜及样品，所述准直透镜组的前方依次设置有匀光镜组、第一光阑、第二光阑、起偏器和分光镜，所述分光镜的一路朝向物镜，所述物镜的下方设置有样品，所述分光镜的另一路朝向全偏振相机模组，通过设备来实现对产品磁光克尔转角的探测。本发明能提高探测的精度。

技术领域

本发明属于磁光克尔测量技术领域，尤其涉及一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法及其设备。

背景技术

磁光克尔测量技术在当代磁存储领域是一种无损伤的光学检测手段，对于磁性存储器件检测以及新型磁存储材料的研究具有指导性意义。常见磁光克尔检测技术包括单点激光检测方法和显微成像检测方法。单点激光检测一次只能测量一个点或者一个器件的信息，效率较低，且对于待测器件运动台的精度具有更高的要求。显微成像方法通过相机作为探测器，引入线偏振的照明光，实现百万点同时测量，同时对于检测区域具有更高的灵活性。常见的磁光克尔显微成像技术有两种计算磁光克尔角的方式。其中一种方法，通过检测入射光和出射光的光强，再根据马吕斯定律计算得到磁光克尔转角的方法，这种方法要求入射到器件表面的偏振光只有单一偏振方向，而实际上出射光为部分偏振光，且该方法对照明光源的稳定性具有极高的要求，使得测量结果存在较大误差。另一种方法，通过在检偏器安装高精度的旋转台，通过电机控制检偏器的角度，逆向得到磁光克尔转角，而实际上大多材料的磁光克尔角在微度和毫度量级，一般电机无法达到该精度，且该方法对照明光源的稳定性同样具有较高的要求，使得测量结构存在较大误差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法及其设备。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法，包括以下步骤：

步骤1：照明光通过准直镜组和匀光镜组准直进行照明光的处理；

步骤2：通过步骤1处理后的照明光再次通过第一光阑和第二光阑进行光强和光斑的调制；

步骤3：经过步骤2后的照明光射入起偏器后得到偏振光；

步骤4：偏振光通过分光镜将一部分光反射并通过物镜到待测样品表面；

步骤5：首先将样品磁畴正向磁场饱和偏置，反射回来的偏振光带有样品状态为“0”表面的信息，并通过反射光透过分光镜进入全偏振相机模组，经孔径分光镜组对四个区域进行不同的偏振调制，成像在相机探测器的四个区域，得到样品“0”态下反射光偏振信息；

步骤6：将样品磁畴反向磁场饱和偏置，反射回来的偏振光带有样品状态为“1”的表面信息；并通过反射光透过分光镜进入全偏振相机模组，经孔径分光镜组对四个区域进行不同的偏振调制，成像在相机探测器的四个区域，得到样品“1”态下反射光偏振信息；

步骤7：样品“0”和“1”两种状态下反射回来的光的偏振方向存在θ_K的夹角，即磁光克尔转角，最后通过全偏振相机模组实现高精度探测磁光克尔转角。

优选地，所述的一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法，所述全偏振相机模组可以对样品不同方向的磁畴状态实现实时成像观测。

优选地，所述的一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法，所述孔径分光镜组对不同的分光区域实现0度，45度，90度，135度四种不同偏振方向的调制。

优选地，所述的一种磁光克尔转角在显微成像系统中的测量方法，所述相机探测器的四个区域与孔径分光镜组对应的分光区域相对应设置。