一种光源耦合的磁畴成像设备及方法与流程

本发明涉及磁畴成像，尤其涉及一种光源耦合的磁畴成像设备及方法。

背景技术：

1、目前的磁畴成像设备中，自光源发出的检测光经起偏器、物镜等透镜组后到达被测物，被测物反射的光再经物镜等透镜组、检偏器后进入相机，使相机采集到磁畴图像。

2、但这种磁畴成像设备，在光源位置、被测物位置固定后，光源发出的检测光只能以固定的入射方向或入射面到达被测物。在一些情况下，针对被测物的磁畴状态，需要选择利用极向磁光克尔效应、纵向磁光克尔效应对被测物进行成像，而极向磁光克尔效应需要使入射光垂直照射于被测物，纵向克尔效应需要使入射光倾斜照射被测物并需要使入射光的入射面与被测磁畴方向平行。在不清楚被测物的磁畴状态的情况下，需要多次调整入射光的光路以满足成像需求。而现有的磁畴成像设备不能随意调整或改变检测光的入射面或入射方向，无法适应被测物不同的检测需求。即使可以通过调整光源位置来改变入射面或入射方向，一方面需要对光路进行重新对准，操作复杂，且光路对准要求精度高，需要较长的调整时间，另一方面调整一次光源位置只能改变一次入射面或入射方向，如需继续改变则需要继续调整光源位置，导致这种改变入射面或入射方式的效率不高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种光源耦合的磁畴成像设备及方法，用于解决上述技术问题中的至少一个。

2、本发明采用下述技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种光源耦合的磁畴成像设备，所述设备包括：设置于被测物的入射光路的光源组件、波分复用器、光纤、起偏器、数字微镜器件dmd和透镜组件，设置于被测物出射光路的透镜组件、检偏器和相机；所述光源组件包括至少两个颜色的led灯，自所述光源组件发出的光至少经所述波分复用器、所述光纤和所述起偏器后，入射所述数字微镜器件dmd；自所述数字微镜器件dmd的不同反射区域反射的光入射所述透镜组件的不同位置到达被测物；所述被测物反射的光至少经所述透镜组件和所述检偏器后进入所述相机。

4、在本发明的一种可能实现方式中，所述光源组件包括三色led灯。

5、在本发明的一种可能实现方式中，所述设备还包括：棱镜或反射镜的其中至少之一；所述起偏器出射的光经所述棱镜或所述反射镜的其中至少之一反射至所述数字微镜器件dmd，或者，自所述数字微镜器件dmd出射的光经所述棱镜或所述反射镜的其中至少之一反射至所述透镜组件。

6、在本发明的一种可能实现方式中，所述设备还包括：设置于所述数字微镜器件dmd的部分反射光路的光陷阱组件，吸收所述数字微镜器件dmd的其他反射区域反射的杂光。

7、另一方面，本发明还提供了一种光源耦合的磁畴成像方法，应用如上述的一种光源耦合的磁畴成像设备，所述方法包括：控制包括三色led灯的所述光源组件以预设方式产生发射光；将至少经过所述波分复用器的发射光经所述光纤和所述起偏器入射所述数字微镜器件dmd；调整所述数字微镜器件dmd，通过所述数字微镜器件dmd的不同反射区域对所述发射光进行反射，使所述发射光通过入射透镜组件的不同位置以预设入射面或入射方向到达被测物，使所述相机获得磁畴图像。

8、在本发明的一种可能实现方式中，所述方法还包括：控制所述三色led灯错时亮起产生发射光；在所述三色led灯的其中之一亮起时，调整所述数字微镜器件dmd通过与所述三色led灯的其中之一对应的反射区域对所述发射光进行反射，使所述发射光通过入射透镜组件的不同位置分别以不同入射面或入射方向到达被测物，使所述相机获得所述被测物在三种发射光不同入射面或入射方向下的磁畴图像。

9、在本发明的一种可能实现方式中，所述方法还包括：控制所述三色led灯的其中之二错时亮起产生发射光；在所述三色led灯其中之二的一个led灯亮起时，调整所述数字微镜器件dmd通过与第一入射面或入射方向对应的第一反射区域对所述发射光进行反射，使所述发射光通过入射所述透镜组件的第一位置以第一入射面或入射方向到达被测物，在所述三色led灯其中之二的另一led灯亮起时，调整所述数字微镜器件dmd通过与第一入射面或入射方向不同的其他入射面或入射方向对应的与第一反射区域不同的其他反射区域对所述发射光进行反射，使所述发射光通过入射所述透镜组件不同于第一位置的其他位置以不同于第一入射面或入射方向的其他入射面或入射方面到达被测物，使所述相机获得所述被测物在两种发射光不同入射面或入射方向下的磁畴图像。

10、在本发明的一种可能实现方式中，所述方法还包括：控制所述三色led灯错时亮起产生发射光；在所述三色led灯依次亮起时，调整所述数字微镜器件dmd通过与第二入射面或入射方向对应的第二反射区域对所述发射光进行反射，使所述发射光通过入射所述透镜组件的第二位置以第二入射面或入射方向到达被测物，使所述磁畴成像设备获得所述被测物在三种发射光相同入射面或入射方向下的磁畴图像。

11、在本发明的一种可能实现方式中，所述方法还包括：控制所述三色led灯全部亮起产生发射光；调整所述数字微镜器件dmd通过任一反射区域对所述发射光进行反射，所述相机采用彩色相机，通过所述彩色相机采集所述被测物在三种颜色下的三张磁畴图像。

12、在本发明的一种可能实现方式中，所述相机采用彩色相机，在所述彩色相机采集的磁畴图像为包括至少两种发射光的复合图像时，所述方法还包括：对所述复合图像按照波长和/或颜色进行图像分解。

13、本发明提供的一种光源耦合的磁畴成像设备及方法，具有以下有益效果：

14、1）本发明通过在光路结构中设置数字微镜器件dmd，利用其上设置的若干个反射单元，可任意改变用来反射检测光的反射区域或反射单元，由于不同的反射区域或反射单元对应有不同的透镜组件入射位置，且不同的透镜组件入射位置可使检测光以不同入射面或入射方向到达被测物，因此，本发明通过改变dmd上不同的反射区域或反射单元即可实现检测光以不同入射面或入射方向入射被测物，从而实现入射面或入射方向的任意调整，满足被测物的不同检测需求。

15、2）由于本发明中采用了数字微镜器件dmd，使得光路对准速度更快、对准操作更简单，一方面是因为数字微镜器件dmd的响应速度极快，可快速调整改变反射区域来对准光路，另一方面在对准光路时，如调整了数字微镜器件dmd的反射区域，就不需要再调整数字微镜器件dmd入射光路上的光学器件了，可通过仅调整数字微镜器件dmd就能实现光路的对准，操作更简单、快速。

16、3）本发明中的光源组件采用三色led灯实现，一方面可通过三色led灯配合数字微镜器件dmd的不同反射单元，快速找到颜色/波长与入射面或入射方向的最佳组合，使相机获得被测物最佳成像效果的磁畴图像，另一方面，三色led灯成本低、调整速度快，配合彩色相机有助于快速成像。

技术特征：

1.一种光源耦合的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的一种光源耦合的磁畴成像设备，其特征在于，所述光源组件包括三色led灯。

3.根据权利要求1所述的一种光源耦合的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备还包括：棱镜或反射镜的其中至少之一；

4.根据权利要求1所述的一种光源耦合的磁畴成像设备，其特征在于，所述设备还包括：

5.一种光源耦合的磁畴成像方法，应用如权利要求1-4任一项所述的一种光源耦合的磁畴成像设备，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的一种光源耦合的磁畴成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求5所述的一种光源耦合的磁畴成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求5所述的一种光源耦合的磁畴成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求5所述的一种光源耦合的磁畴成像方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求5所述的一种光源耦合的磁畴成像方法，其特征在于，所述相机采用彩色相机，在所述彩色相机采集的磁畴图像为包括至少两种发射光的复合图像时，所述方法还包括：

技术总结
本发明公开了一种光源耦合的磁畴成像设备及方法，属于磁畴成像技术领域，用于解决现有的磁畴成像设备不能满足被测物不同的检测需求的技术问题。方法包括：设置于被测物的入射光路的光源组件、波分复用器、光纤、起偏器、数字微镜器件DMD和透镜组件，设置于被测物出射光路的透镜组件、检偏器和相机；自所述光源组件发出的光至少经所述波分复用器、所述光纤和所述起偏器后，入射所述数字微镜器件DMD；自所述数字微镜器件DMD的不同反射区域反射的光入射所述透镜组件的不同位置到达被测物；所述被测物反射的光至少经所述透镜组件和所述检偏器后进入所述相机。

技术研发人员：张学莹,杜洪磊,孙天然,欧阳玉东,王麟
受保护的技术使用者：致真精密仪器（青岛）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5