多场科技·共聚焦测试系统
一体化的低温共聚焦测试解决方案，包含共聚焦显微成像、拉曼光谱和磁光克尔功能模块
·系统组件
可堆叠光学功能模块
CFM.SFM
样品杆
CFM.Probe
低温光学物镜
LTAC
样品安装
CFM.Sample
纳米运动单元
LT·Positioner
系统组件 – 01. 可堆叠光学功能模块
>> 荧光/拉曼光谱模块
集成化的荧光/拉曼光谱测试光路，可直接安装在共聚焦样品杆上
产品亮点
– 基于光纤的共聚焦扫描测试，可⽤光纤芯径: 4, 10, 25, 50, 100, 200 μm；
– 光学元件可更换以适用于不同波长的应用；
– Kohler 光照方式实现大面积/均匀的照明范围 ΦFOV～30 μm；
– 集成了CMOS相机，具备Type-C接口；
– 1” 或 0.5” 光学元件可⼿动旋转安装
荧光/拉曼光谱模块 – 技术参数
基本功能
滤光片尺寸
直径 < 25.4 mm, 厚度 < 6mm
聚焦光斑尺寸
直径 < 1 um (LTAC 低温物镜 @ 633 nm)
激发波长
450 nm ～ 700 nm
荧光采集
单模 / 多模光纤
光谱分辨率
0.02 nm
传输边调节
可旋转的滤光片调节
>> 磁光克尔模块
集成化的磁光克尔(MOKE)测试光路，可直接安装在共聚焦样品杆上
产品亮点
– ⼀套测试装置可实现两种表征方式：图像衬度与PEM锁相；
– PEM+锁相实现超⾼精度单点测量；
– 宽场成像模式，调制模式提高了磁滞回线测量灵敏度
– 采用电机精确控制旋转角度，精确对准偏振片与PEM
磁光克尔模块 – 技术参数
基本功能
温度范围
4 K ~ 300 K
噪声
<1 mdeg
反射率噪声
< 0.05% rms
聚焦光斑尺寸
直径 < 1 um (LTAC 低温物镜)
波长范围
450 nm ～ 700 nm
透镜
1. 单非球面透镜
2. 高NA 低温物镜
>> 磁光克尔 – 光弹调制器PEM
紧凑的光弹调制器，可安装至共聚焦模块上使用，也可作为独立器件
光弹调制器 – 技术参数
基本参数
材料
熔融石英
名义频率
50 kHz
传输范围
200 nm ~ 2.6 um
半波延迟
200 nm ~ 1 um
清晰孔径(1)
Phi 16mm
频率锁定分辨率
0.03 Hz
频率显示
1 Hz
占空比, f 和 2f
50%±0.001%
操作温度
0 ~ 50 °
功率
20 W
重量
100 g
尺寸
30 mm * 100 mm * 10 mm
系统组件 – 02. 共聚焦样品杆
适配大部分低温超导磁体平台的共聚焦测试样品杆
• 笼式框架上安装SM1光学孔，可安装多种光学元件
CFM.Spacer.50
CFM.Spacer.26
共聚焦样品杆 – 技术参数
1. 型号
CFM.Probe.50Ox
CFM.Probe.26P
2. 功能
兼容全部可堆叠光学功能模块，可实现所有共聚焦扫描成像、共聚焦荧光/拉曼光谱、磁光克尔效应测量功能
3. 工作环境
温度: 1.4 K ~ 400 K; 气压: 105 ～ 10-5 Pa; 磁场: 0 ～ 18 Tesla;
4. 安装法兰/适配外径
KF50 / dia-50 mm
KF40 / dia-26 mm & dia-30 mm
5. 位移范围
x: 3mm; y: 3mm; z: 3mm
x: 2mm; y: 2mm; z: 2mm
6. 位移精度
x: 1um; y: 1um; z: 1um
x: 1um; y: 1um; z: 1um
7. 扫描范围
x: 3mm; y: 3mm; z: 3mm
x: 2mm; y: 2mm; z: 2mm
8. 扫描精度
x: 1um; y: 1um; z: 1um
x: 1um; y: 1um; z: 1um
9. 中孔规格
25.4 mm(1”)
12.7 mm(0.5”)
10. 物镜规格
Phi < 25.4 mm
Phi < 20 mm,M9 x 0.5 Threaded
11. 样品空间
X,Y < 9 mm,Z <9 mm
X,Y < 10 mm,Z <10 mm
12. 电学通道
12
16
系统组件 – 03. 低温光学物镜
可以满足长时间低温稳定工作的光学物镜
无穷共轭低温物镜 (LTAC 系列) – 技术参数
基本参数
温度范围
4 K ～ 300 K
气压范围
10-6 mbar ~ 1 bar
磁场范围
0 T ~ 14 T
数值孔径 (NA)
0.85
焦距 (f)
3.1 mm
工作距离 (WD)
0.4 mm
放大倍数
X60 (180 mm管镜头)
背面孔径
Ø 6.15 mm
防反射涂层
400 ~ 1100 nm
消色差校正
450 ~ 800 nm
外壳材料
纯Ti
系统组件 – 04. 样品安装
灵活方便的样品安装方式，实现光电联合测试
• 样品托：安装样品的平台，可拆卸后对样品进⾏电学bonding。
• 样品座：安装12个pogo针，保证良好电学接触的同时，最大程度利用空间。
• 无氧铜底座：确保良好的导热并集成了⼀个Cernox温度计。
• 紧凑的样品平台设计，满足绝大部分光电联合测试。
• 样品托：安装样品的平台，可拆卸后对样品进⾏电学bonding。
• 样品座：安装12个簧针，保证良好电学接触，并可和多场12pin电输运产品通用。
• 无氧铜底座：确保良好的导热并集成了⼀个Cernox温度计和低温加热器，可独立进行温度控制。
• 紧凑的样品平台设计，满足绝大部分光电联合测试。
·应用案例
应用案例 (1)—
几种典型材料的拉曼光谱
样品信息
单晶Al2O3, MgO, SrTiO3, PMN-PT, Diamond, Si
多场产品
共聚焦测试系统, 包含共聚焦样品杆和拉曼测试模块
实验条件
532 nm 连续波激发;
LP03-532RE 长通滤光⽚;
PI HRS 光谱仪
应用案例 (2)—
铁磁性薄膜样品的磁滞回线
样品信息
Si/SiO2/Ta(3)/CoFeB(1.1)/MgO(2)/Ta(2 nm)
多场产品
共聚焦测试系统, 包含共聚焦样品杆和MOKE测试模块
实验条件
633 nm 连续波激发
应用案例 (3)—
光弹调制器（PEM）性能数据
• 具有调制相位延迟的宽视场成像模式滞后是 PEM 诱导的相位振荡幅度。实验中，PEM 被置于两个交叉偏振片之间，并与第一个偏振片成 45度。透射的 633 nm 激光由光电⼆极管检测，并由 DAQ 读出。我们的 PEM 对高达200 Vpp 的驱动电压具有出色的线性响应
• 由于 PEM 具有驻波特性，沿波传播方向的相位延迟不可能是⼀个常数。我们的 PEM 有效光学孔径为 15 毫⽶，在此孔径范围内，延迟变化小于 10%。
应用案例 (4)—
⽆穷共轭低温物镜性能数据
样品信息
Si/SiO2/Ta(3)/CoFeB(1.1)/MgO(2)/Ta(2 nm)
多场产品
共聚焦测试系统, 包含共聚焦样品杆和MOKE测试模块
实验条件
633 nm 连续波激发
