(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210951169.X (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 北京量子信息科 学研究院 地址 100193 北京市海淀区中关村软件园 二期国际与区域协同创新中心 A座 申请人 清华大学 (72)发明人 刘海云　谷鹏　熊启华　 (74)专利代理 机构 北京律和信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11446 专利代理师 刘兴　谢清萍 (51)Int.Cl. G01N 21/59(2006.01) G01N 21/47(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 透射反射快速切换的光学测量装置 (57)摘要 本申请提供一种透射反射快速切换的光学 测量装置， 装置包括： 光源， 生成平行光束； 第一 离轴抛物面镜， 接收平行光束， 并聚焦于待测样 品； 样品位置调节组件， 可 以调节待测样品在光 路中的设置状态， 使得光束经过待测样品时， 透 射经过或被待测样品反射； 第二离轴抛物面镜， 接收透射经过待测样品的光束并反射； 反射镜组 件， 第一离轴抛物面镜接收被待测样品反射回的 光束并反射生成的平行光束， 反射至反射镜组 件； 第三离轴抛物面镜， 第三离轴抛物面镜将接 收到的光束聚焦于探测器。 本申请利用共享的离 轴抛物面镜， 只通过转动材料样品， 即可方便地 实现透射和反射光学测量的快速切换。 装置的工 作波长可大范围覆盖紫外 ‑可见‑远红外波段， 且 不产生色差 。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115308165 A 2022.11.08 CN 115308165 A 1.一种透射反射快速切换的光学测量装置， 其特 征在于， 包括： 光源， 生成平行光束； 第一离轴抛物面镜， 接收所述 光源生成的平行光束， 并聚焦于待测样品； 样品位置调节组件， 与所述待测样品耦接， 用于调节所述待测样品在光路中的设置状 态， 使得聚焦于所述待测样品的光束经过所述待测样品时， 透射经过所述待测样品或被所 述待测样品反射回所述第一离轴抛物面镜； 第二离轴抛物面镜， 接收透射经 过所述待测样品的光束并反射 生成平行光束； 反射镜组件， 所述第 一离轴抛物面镜接收被所述待测样品反射 回的光束 并反射生成的 平行光束， 所述第一离轴抛物面镜反射 生成的平行光束被反射至所述反射镜组件； 第三离轴抛物面镜， 接收所述第二离轴抛物面镜反射生成的平行光束， 或接收被所述 反射镜组件反射的光束， 所述第三离轴抛物面镜将接收到的光束聚焦于 探测器。 2.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述样品位 置调节组件 包括： 旋转台， 所述旋转台与所述待测样品耦接， 所述旋转台的旋转能够带动所述待测样品 转动。 3.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述第 一离 轴抛物面镜的直径大于所述第一离轴抛物面镜 接收到的光束的直径的两倍。 4.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述第 二离 轴抛物面镜的直径大于所述第二离轴抛物面镜 接收到的光束的直径的两倍。 5.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述第 三离 轴抛物面镜的直径大于所述第三离轴抛物面镜 接收到的光束的直径的两倍。 6.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述反射镜 组件包括： 第一反射镜， 接收所述第一离轴抛物面镜反射 生成的平行光束并反射； 第二反射镜， 接收所述第一反射镜反射的光束并反射至所述第三离轴抛物面镜 。 7.根据权利要求6所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述第 一反 射镜的反射 面与所述第二反射镜的反射 面平行。 8.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在于， 所述样品位 置调节组件为XYZ位移旋转台， 所述XYZ位移旋转台与所述待测样品耦接 。 9.根据权利要求1所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特 征在于， 还 包括： 安装支架， 所述光源、 所述第一离轴抛物面镜、 所述样品位置调节组件、 所述第二离轴 抛物面镜、 所述反射镜组件和所述第三离轴抛物面镜设置 于所述安装支架。 10.根据权利要去1 ‑9中任一项所述的透射反射快速切换的光学测量装置， 其特征在 于， 还包括： 控制组件， 所述控制组件与所述样品位置调节组件电性连接， 所述样品位置调节组件 接收所述控制组件的命令调节所述待测样品在光路中的设置状态。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115308165 A 2透射反射快速切换的光学测量装 置 技术领域 [0001]本申请涉及 光学测量设备领域， 尤其涉及到一种透射反射快速切换的光学测量装 置。 背景技术 [0002]材料的光学透射和反射探测， 是研究材料的物理、 化学性质的重要手段。 例如利用 透射方法， 可研究单层或少层二维材料、 薄膜的光电特性， 以及分析液体分子光谱研究化学 特性。 而利用反射方法， 可研究超导、 半导体等材 料的能隙、 声子结构、 发光 等性质。 [0003]单一的光学透射或反射装置， 难以满足多种材料广泛的光学测量需要。 而如果透 射和反射光路各自采用独立的装置， 在从透射切换到反射模式时， 需要加入新的透镜或面 镜组， 这种做法不仅增加了成本， 也占用样品周围宝贵的空间， 影响短焦距小光斑的测量， 也使得透射和反射模式之间的切换操作较为繁琐。 如果利用透镜聚焦的方法， 则受 限于透 镜的材质和镀膜等因素影响， 其工作波段较窄， 一般只能在紫外线、 可见光、 红外线的某一 小段范围工作， 且 会或多或少地产生 一定的色差 。 [0004]而当需要在短时间内， 同时满足对多种材料不同的光学透射和 反射测量需求时， 则需要测量装置能够实现短时间内的快速切换。 [0005]在所述背景技术部分， 公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解， 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 术信息。 发明内容 [0006]本申请的至少一实施例提供一种透射反射快速切换的光学测量装置。 透射反射快 速切换的光学测量装置包括光源、 第一离轴抛物 面镜、 样品位置调节组件、 第二离轴抛物 面 镜、 反射镜组件和 第三离轴抛物面镜。 光源生 成平行光束； 第一离轴抛物面镜接收所述光源 生成的平行光束， 并聚焦于待测样品； 样品位置调节组件， 与所述待测样品耦接， 用于调节 所述待测样品在光路中的设置状态， 使得聚焦于所述待测样品的光束经过所述待测样品 时， 透射经过所述待测样品或被所述待测样品反射回所述第一离轴 抛物面镜； 第二离轴 抛 物面镜接收透射经过所述待测样品的光束并反射生成平行光束； 所述第一离轴抛物面镜接 收被所述待测样品反射回的光束并反射生成平行光束， 所述第一离轴抛物面镜反射生成的 平行光束被反射至所述反射镜组件； 第三离轴抛物面镜接收所述第二离轴抛物面镜反射生 成的平行光束， 或接 收被所述反射镜组件反射的光束， 所述第三离轴 抛物面镜将接 收到的 光束聚焦于 探测器。 [0007]根据本申请的一些实施例， 所述样品位置调节组件包括： 旋转台， 所述旋转台与所 述待测样品耦接， 所述旋转台的旋转能够带动所述待测样品转动。 [0008]根据本申请的一些实施例， 所述第一离轴抛物面镜的直径大于所述第一离轴抛物 面镜接收到的光束的直径的两倍。 [0009]根据本申请的一些实施例， 所述第二离轴抛物面镜的直径大于所述第二离轴抛物说　明　书 1/6 页 3 CN 115308165 A 3