用于表征化学强化透明基板中的应力的增强混合系统及方法与流程

本公开涉及表征透明的化学强化基板中的应力，且具体地，涉及用于表征化学强化透明基板中的应力的增强混合系统及方法。

背景技术：

1、已经受化学强化工艺的透明基板表现出对刮伤及破裂的增加的抵抗能力。此类基板对多种显示器应用极为有用，显示器应用的范围从电视屏幕至计算机屏幕至移动手持式装置屏幕至手表。示例化学强化工艺为离子交换(ion-exchange，iox)工艺，其中玻璃基基板的近表面区域中的离子与外部离子(例如来自盐浴的离子)交换。

2、制造透明化学强化(chemically strengthened，cs)基板需要表征其应力特性以确保cs基板具有适合于给定应用的所需等级的化学强化。表征通常需要测量cs基板从表面至中心的应力分布，以及相关应力参数，诸如表面压缩应力、拐点应力、层的尖峰深度、层的总深度、压缩深度及中心张力。其他应力相关参数包括双折射率随着进入cs基板的深度的变化。

3、有两种主要的方法用于表征透明cs基板的应力。第一种利用倏逝棱镜耦合光谱(evanescent prism coupling spectroscopy，epcs)。epcs方法使用耦合棱镜将光耦合至(例如通过iox工艺)在基板中形成的近表面波导(near-surface waveguide，nswg)所支持的导引模式中。耦合棱镜还用于将光耦合出nswg以形成导引模式频谱。导引模式频谱包括：具有te模式线的横电(transverse electric，te)模式频谱和具有tm模式线的横磁(transverse magnetic，tm)频谱。分析te模式线及tm模式线以提取包括应力分布的应力相关特性。epcs方法对表征cs基板的近表面区域中的应力(例如，表面压缩应力及层的尖峰深度)特别有用，但是对表征驻留在基板内更深处的中心张力ct及压缩深度doc没有用。

4、第二种主要方法利用光散射偏振测定法(light-scattering polarimetry，lsp)。在lsp中，利用以相对浅的角度穿过耦合棱镜的输入激光照射cs基板。使用光学补偿器使激光偏振偏振在不同的偏振振态之间不断变化。通过图像传感器检测散射光。cs基板中的应力造成沿着光路径的光学延迟，而应力的量与光学延迟的导数成比例。光学延迟的量可根据检测到的散射光强度分布来确定，检测到的散射光强度分布由于针对检测到的光的不同有效路径长度的相长干涉和相消干涉而变化。lsp方法对测量诸如中心张力(centraltension，ct)及压缩深度(depth of compression，doc)的某些应力相关性质有用，但是对测量近表面应力相关性质没有用。

5、目前，为了全面表征cs基板从表面至中心的应力分布，首先使用epcs测量系统测量cs基板，然后将其移动至lsp测量系统，且将两个测量结果拼接在一起。这是耗时的且引入了破裂风险，因为当在两个测量系统之间移动cs基板时不得不搬运cs基板。

6、因此，具有能够执行增强epcs及lsp测量的单个测量系统将更有利。

技术实现思路

1、本文中公开的混合测量系统及方法实现透明cs基板的全面应力表征，其包括表面应力s(0)、包括拐点应力sk＝s(xk)的近表面压缩应力分布s(x)、层深度dol、中心张力ct及压缩深度doc。全面应力表征是通过对使用epcs及lsp测量两者的应力计算进行组合来获得。

2、本公开的实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的系统，所述cs基板具有顶部表面及近表面波导。所述系统包含：epcs子系统，所述epcs子系统包含经由具有epcs耦合表面的epcs耦合棱镜来光学连通的epcs光源系统及epcs检测器系统；lsp子系统，所述lsp子系统包含lsp光源系统、光学补偿器及lsp检测器系统，所述lsp检测器系统经由具有lsp耦合表面的lsp耦合棱镜与所述光学补偿器光学连通；耦合棱镜组件，所述耦合棱镜组件包含棱镜支撑框，所述棱镜支撑框被配置以可操作地支撑所述epcs耦合棱镜及所述lsp耦合棱镜以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在共同平面中；以及支撑充气部，所述支撑充气部具有表面及测量孔，所述支撑充气部被配置以将所述cs基板支撑在所述测量孔处的测量平面处，且将所述耦合棱镜组件可操作地支撑在所述测量孔处以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在所述测量平面中。在示例中，epc子系统和/或lsp子系统具有如下所述的增强配置。

3、本公开的另一实施例是关于一种测量cs基板的第一应力特性及第二应力特性的方法，所述cs基板具有表面及近表面波导，所述方法包含：将所述cs基板的所述表面相对于耦合棱镜组件可操作地设置在测量位置，所述耦合棱镜组件包含epcs耦合棱镜及lsp耦合棱镜以分别限定相邻的epcs耦合界面及lsp耦合界面；使用所述epcs耦合界面执行所述cs基板的epcs测量以获得所述第一应力特性且使用所述lsp耦合界面执行所述cs基板的lsp测量以获得所述第二应力特性，而不从所述测量位置移除所述耦合棱镜组件或所述cs基板；以及组合所述第一应力特性及所述第二应力特性以建立所述cs基板的全面应力表征。在示例中，具有如下所述的增强配置的epc子系统和/或lsp子系统可用于执行测量第一应力特性及第二应力特性的增强方法。

4、本公开的另一实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的epcs系统，所述cs基板具有表面及近表面波导，所述epcs系统包含：

5、a)epcs光源系统，所述epcs光源系统包含：

6、i)epcs光源，所述epcs光源发射一多波长epcs光束；

7、ii)光学滤波器组件，所述光学滤波器组件被配置以对所述多波长epcs光束进行依序滤波以形成具有不同波长的一系列经滤波的epcs光束；

8、iii)光导组件，所述光导组件将所述一系列经滤波的epcs光束作为导引光传送至聚焦光学系统，所述聚焦光学系统被配置成接收所述所传送的经滤波的epcs光束且由此形成一系列经滤波且经聚焦的epcs光束；

9、b)epcs耦合棱镜，所述epcs耦合棱镜与所述cs基板的所述表面形成epcs耦合表面并且接收所述一系列经滤波且经聚焦的epcs光束并在所述epcs耦合表面处将其耦合至所述近表面波导中及耦合出所述近表面波导以形成一系列经滤波且经反射的epcs光束，所述一系列经滤波且经反射的epcs光束分别包含所述近表面波导针对对应的经滤波且经反射的epcs光束的模式频谱；以及

10、c)epcs检测器系统，所述epcs检测器系统包含：

11、i)可切换偏振滤波器，所述可切换偏振滤波器可操作地连接至一偏振控制器以依序执行所述一系列经滤波且经反射的epcs光束的横向磁性(transverse magnetic，tm)及横向电(transverse electric，te)偏振滤波以形成经tm及te滤波的且经反射的epcs光束，所述经tm及te滤波的且经反射的epcs光束分别包含所述近表面波导的tm及te模式频谱；以及

12、ii)epcs数字检测器，所述epcs数字检测器被配置以依序检测所述一系列经tm及te滤波的且经反射的epcs光束以依序捕获所述近表面波导在不同滤波器波长下的相应tm及te模式频谱的tm及te图像。

13、本公开的另一实施例是关于在上文及本文中所描述的epcs系统，其中所述光学滤波器组件包含光学滤波器轮。

14、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述光学滤波器轮包含多个光学滤波器组件，所述光学滤波器组件各自包含光学滤波器及校正构件，所述校正构件被配置以提供给定滤波器波长下的聚焦校正。

15、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述epcs光源包含至少一个宽带光源元件。

16、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述epcs光源包含多个光源元件，所述光源元件分别同时或依序发射具有不同波长的不同epcs光束。

17、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中具有不同波长的所述epcs光束是使用一个或多个光选择性元件组合成沿着共同轴线行进以形成多波长epcs光束。

18、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述一个或多个光选择性元件包含一个或多个双色镜。

19、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其进一步包含多个校正透镜，所述校正透镜分别相对于多个光源元件可操作地设置以促进将光束光学耦合至光导的输入端中。

20、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其进一步包含光漫射器，所述光漫射器配置成邻近光导的输入端。

21、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述光导为充液式的。

22、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述cs基板包含玻璃材料、玻璃陶瓷材料或结晶材料，且其中所述cs基板的近表面波导由近表面尖峰区及深部区限定。

23、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述光导组件包含具有输出端的光导，所述epcs检测器系统包含入射光瞳，且其中所述光导的输出端由聚焦光学系统成像至所述入射光瞳上。

24、本公开的另一实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的混合系统，所述cs基板具有顶部表面及近表面波导，所述混合系统包含如上文所描述及本文中所公开的epcs系统：散射光偏振测定法(scattered light polarimetry，lsp)子系统，所述lsp子系统包含lsp光源系统、光学补偿器及lsp检测器系统，所述lsp检测器系统经由具有lsp耦合表面的lsp耦合棱镜与所述光学补偿器光学连通；耦合棱镜组件，所述耦合棱镜组件包含棱镜支撑框，所述棱镜支撑框被配置以可操作地支撑所述epcs耦合棱镜及所述lsp耦合棱镜以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在共同平面中；以及支撑充气部，所述支撑充气部具有表面及测量孔，所述支撑充气部被配置以将所述cs基板支撑在所述测量孔处的测量平面处，且将所述耦合棱镜组件可操作地支撑在所述测量孔处以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在所述测量平面中。

25、本公开的另一实施例是关于用于表征cs基板中的应力的如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，所述cs基板具有表面及近表面波导，所述epcs系统包含：

26、a)epcs光源系统，所述epcs光源系统包含：

27、i)epcs光源，所述epcs光源发射多波长epcs光束；

28、ii)光学滤波器组件，所述光学滤波器组件被配置以对所述多波长epcs光束进行依序滤波以形成具有不同滤波器波长的一系列经滤波的epcs光束；

29、iii)光导组件，所述光导组件被配置以将所述一系列经滤波的epcs光束作为导引光传送至聚焦光学系统，所述聚焦光学系统被配置成接收所述所传送的经滤波的epcs光束且由此形成一系列经滤波且经聚焦的epcs光束；

30、b)epcs耦合棱镜，所述epcs耦合棱镜与所述cs基板的所述表面形成epcs耦合表面并且接收所述经聚焦的经依序滤波的epcs光束并在所述epcs耦合表面处将其耦合出所述近表面波导以形成经反射且经依序滤波的epcs光束，所述经反射且经依序滤波的epcs光束包含所述近表面波导针对至少第一及第二滤波器波长的至少第一及第二模式频谱；以及

31、c)epcs检测器系统，所述epcs检测器系统包含：

32、i)至少一个可切换偏振滤波器，所述至少一个可切换偏振滤波器被配置以依序执行所述经反射且经依序滤波的epcs光束的横向磁性(transverse magnetic，tm)及横向电(transverse electric，te)偏振滤波以形成至少第一及第二经tm及te反射且经依序滤波的epcs光束，所述至少第一及第二经tm及te反射且经依序滤波的epcs光束分别包含所述近表面波导在所述至少第一及第二波长下的第一及第二tm及te模式频谱；以及

33、ii)至少第一及第二epcs数字检测器，所述至少第一及第二epcs数字检测器被配置以分别检测所述至少第一及第二经tm及te反射且经依序滤波的epcs光束以捕获所述近表面波导的所述第一及tm及te模式频谱的相应的至少第一及第二tm及te图像。

34、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述至少第一及第二epcs数字检测器沿着相应的至少第一及第二检测器轴线驻留，且其中所述至少一个可切换偏振滤波器包括分别沿着所述至少第一及第二检测器轴线配置且在所述第一及第二epcs数字检测器中的对应一者上游的至少第一及第二可切换偏振滤波器。

35、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述cs基板包含玻璃材料、玻璃陶瓷材料或结晶材料，且其中所述cs基板的近表面波导由近表面尖峰区及深部区限定。

36、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述光导组件包含具有输出端的光导，所述epcs检测器系统包含入射光瞳，且其中所述光导的输出端被成像至所述入射光瞳上。

37、本公开的一实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的系统，所述cs基板具有顶部表面及近表面波导，所述系统包含：在上文所描述及本文中所公开的epcs系统；散射光偏振测定法(scattered light polarimetry，lsp)子系统，所述lsp子系统包含lsp光源系统、光学补偿器及lsp检测器系统，所述lsp检测器系统经由具有lsp耦合表面的lsp耦合棱镜与所述光学补偿器光学连通；耦合棱镜组件，所述耦合棱镜组件包含棱镜支撑框，所述棱镜支撑框被配置以可操作地支撑所述epcs耦合棱镜及所述lsp耦合棱镜以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在共同平面中；以及支撑充气部，所述支撑充气部具有表面及测量孔，所述支撑充气部被配置以将所述cs基板支撑在所述测量孔处的测量平面处，且将所述耦合棱镜组件可操作地支撑在所述测量孔处以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在所述测量平面中。

38、本公开的另一实施例是关于用于表征cs基板中的应力的如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，所述cs基板具有表面及近表面波导，所述epcs系统包含：

39、a)epcs光源系统，所述epcs光源系统包含：

40、i)epcs光源，所述epcs光源发射一包含多个波长的多波长epcs光束；

41、ii)光导组件，所述光导组件将来自所述epcs光源的所述多波长epcs光束传送至聚焦光学系统，所述聚焦光学系统被配置成接收所述多波长epcs光束且形成一经聚焦的多波长epcs光束；

42、b)epcs耦合棱镜，所述epcs耦合棱镜与所述cs基板的所述表面形成epcs耦合表面并且接收所述多波长epcs光束并在所述epcs耦合表面处将其耦合至所述近表面波导中及耦合出所述近表面波导以形成一经反射的多波长epcs光束，所述经反射的多波长epcs光束包含所述近表面波导针对所述多波长epcs光束的对应多个波长的模式频谱；以及

43、c)epcs检测器系统，所述epcs检测器系统包含：

44、i)可切换偏振滤波器，所述可切换偏振滤波器经可操作地设置以接收所述经反射的多波长epcs光束且依序形成经横向磁性偏振的(transverse magnetic polarized，tm)多波长epcs光束及经横向电偏振的(transverse electric polarized，te)多波长epcs光束。

45、ii)一光学滤波器组件，所述光学滤波器组件经可操作地设置以在两个或两个以上滤波器波长下对所述tm及所述te多波长epcs光束进行依序滤波以形成两个或两个以上经依序滤波的tm及te epcs光束，所述两个或两个以上经依序滤波的tm及te epcs光束分别包含所述两个或两个以上滤波器波长的tm及te模式频谱；

46、iii)一epcs数字检测器，所述epcs数字检测器被配置以依序检测所述经依序滤波的tm及te epcs光束以依序捕获所述近表面波导在所述两个或两个以上滤波器波长下的相应tm及te模式频谱的tm及te图像。

47、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述cs基板包含玻璃材料、玻璃陶瓷材料或结晶材料，且其中所述cs基板的近表面波导由近表面尖峰区及深部区限定。

48、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的epcs系统，其中所述光导组件包含具有输出端的光导，所述epcs检测器系统包含入射光瞳，且其中所述光导的输出端由聚焦光学系统成像至所述入射光瞳上。

49、本公开的一实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的系统，所述cs基板具有顶部表面及近表面波导，所述系统包含：如上文所描述及本文中所公开的epcs系统；散射光偏振测定法(scattered light polarimetry，lsp)子系统，所述lsp子系统包含lsp光源系统、光学补偿器及lsp检测器系统，所述lsp检测器系统经由具有lsp耦合表面的lsp耦合棱镜与所述光学补偿器光学连通；耦合棱镜组件，所述耦合棱镜组件包含棱镜支撑框，所述棱镜支撑框被配置以可操作地支撑所述epcs耦合棱镜及所述lsp耦合棱镜以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在共同平面中；以及支撑充气部，所述支撑充气部具有表面及测量孔，所述支撑充气部被配置以将所述cs基板支撑在所述测量孔处的测量平面处，且将所述耦合棱镜组件可操作地支撑在所述测量孔处以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在所述测量平面中。

50、本公开的另一实施例是关于一种执行倏逝棱镜耦合光谱术以表征cs基板中的应力的方法，所述cs基板具有表面及近表面波导，所述方法包含：

51、a)形成具有多个波长的多波长epcs光束；

52、b)对所述epcs多波长光束进行依序滤波以形成系列经滤波的epcs光束，所述一系列经滤波的epcs光束各自具有多个波长中的不同波长；

53、c)将所述一系列epcs经滤波的光束穿过光导传送至聚焦光学系统以形成一系列经聚焦的epcs经滤波的光束；

54、d)将所述一系列经聚焦的经滤波的epcs光束引导至epcs耦合棱镜，所述epcs耦合棱镜与所述cs基板的所述表面形成epcs耦合表面并且接收所述一系列经滤波的epcs光束并在所述epcs耦合表面处将其耦合至所述近表面波导中及耦合出所述近表面波导以形成一系列经反射且经滤波的epcs光束，所述一系列经反射且经滤波的epcs光束分别包含所述近表面波导在多个波长中的一者下的模式频谱；

55、e)对所述经反射且经滤波的epcs光束中的每一者进行依序偏振以针对每一经反射且经滤波的epcs光束形成经横向磁性(transverse magnetic，tm)滤波且经反射的epcs光束及经横向电(transverse electric，te)滤波且经反射的epcs光束；以及

56、f)依序数字检测所述经tm滤波且经反射的epcs光束及所述经te滤波且经反射的epcs光束以依序捕获所述近表面波导针对不同的多个波长的相应tm及te模式频谱的tm及te图像。

57、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，且进一步包含：处理相应tm及te模式频谱的依序捕获的tm及te图像以表征所述cs基板的至少一个应力相关性质。

58、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中所述依序滤波包含：使所述多波长光束穿过由过滤器轮支撑的光学滤波器组件。

59、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中每一光学滤波器组件包含光学滤波器及校正构件，所述校正构件被配置以校正基于波长的聚焦误差。

60、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中所述依序偏振包含：使所述经反射且经滤波的epcs光束穿过带磁性的偏振晶体，所述偏振晶体可操作地连接至偏振控制器。

61、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中所述cs基板包含玻璃材料、玻璃陶瓷材料或结晶材料，且其中所述cs基板的近表面波导由近表面尖峰区及深部区限定。

62、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中依序数字检测所述经tm及te滤波的且经反射的epcs光束是使用单个epcs数字检测器来执行。

63、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中依序数字检测所述经tm及te滤波的且经反射的epcs光束是使用多个epcs数字检测器来执行，所述epcs数字检测器使用双色镜在空间上分离。

64、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及本文中所公开的方法，其中所述光导具有输出端，所述一系列经反射的经滤波的epcs光束是由epcs检测器系统接收并处理，所述epcs检测器系统具有入射光瞳，且其中所述光导的输出端由聚焦光学系统成像至所述入射光瞳上。

65、本公开的另一实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的光散射偏振测定法(light-scattering polarimetry，lsp)系统，所述cs基板具有主体、表面及形成于所述主体内的近表面波导，所述lsp系统包含：

66、a)lsp光源系统，所述lsp光源系统沿着第一系统轴线按次序包含：

67、i)激光二极管，所述激光二极管发射lsp光束，所述lsp光束具有至少1微瓦的功率且以405纳米的波长为中心；

68、ii)快门系统，所述快门系统被配置成周期性地阻挡所述lsp光束；

69、iii)可旋转半波片；

70、iv)第一固定偏振器；

71、v)第一聚焦透镜；

72、vi)光漫射器；

73、vii)第二聚焦透镜

74、b)光学补偿器，所述光学补偿器配置在所述lps光源下游且被配置以对所述lsp光束施加时变偏振，所述光学补偿器沿着所述系统轴线按次序包含：

75、i)偏振分束器，所述偏振分束器被配置成接收来自所述lsp光源的所述lsp光束且沿着所述第一系统轴线传输所述lsp光束的第一部分且沿着一光谱仪轴线引导所述lsp光束的第二部分；

76、ii)光谱仪，所述光谱仪沿着所述光谱仪轴线配置且被配置成接收所述lsp光束的所述第二部分并对其进行光谱处理；

77、iii)第二固定偏振器；

78、iv)可变偏振器，所述可变偏振器对所述lsp光束施加所述时变偏振以形成经时变偏振的lsp光束；

79、c)轴向可移动聚焦透镜，所述轴向可移动聚焦透镜配置在所述光学补偿器下游且被配置以接收并聚焦所述经时变偏振的lsp光束形成经聚焦的经时变偏振的lsp光束；

80、d)lsp耦合棱镜，所述lsp耦合棱镜与所述cs基板的表面交界以形成lsp耦合界面，其中所述经聚焦的经时变偏振的lsp光束聚焦于所述lsp耦合界面处以从所述cs基板的所述主体内的应力诱发特征产生散射光；

81、e)lsp检测器系统，所述lsp检测器系统配置在所述lsp耦合棱镜下游且被配置成接收所述散射光，所述lsp检测器系统包含：

82、i)lsp数字检测器；以及

83、ii)收集光学系统，所述收集光学系统收集所述散射光并将其引导至所述lsp数字检测器以在所述数字检测器处形成lsp图像。

84、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的lsp系统，其中所述可变偏振器包含液晶可变延迟片(liquid crystal variable retarder，lcvr)，所述lcvr可操作地连接至偏振控制器。

85、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的lsp系统，其中所述lcvr与温度控制器可操作地连通，所述温度控制器将所述lcvr维持在所选温度范围内。

86、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的lsp系统，其中所述所选温度范围为35℃与40℃之间。

87、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的lsp系统，其中所述轴向可移动聚焦透镜包含由透镜支撑件支撑的透镜元件且其中所述透镜支撑件机械附接至线性电机。

88、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的lsp系统，其中所述lsp光束具有至少10微瓦的功率。

89、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的lsp系统，其中所述lsp光束具有至少50微瓦的功率。

90、本公开的一实施例是关于一种用于表征cs基板中的应力的系统，所述cs基板具有顶部表面及近表面波导，所述系统包含：如上文所描述及如本文中所公开的lsp；倏逝棱镜耦合光谱术(evanescent prism coupling spectroscopy，epcs)子系统，所述epcs子系统包含经由具有epcs耦合表面的epcs耦合棱镜来光学连通的epcs光源系统及epcs检测器系统；一耦合棱镜组件，所述耦合棱镜组件包含棱镜支撑框，所述棱镜支撑框被配置以可操作地支撑所述epcs耦合棱镜及所述lsp耦合棱镜以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在一共同平面中；以及支撑充气部，所述支撑充气部具有表面及测量孔，所述支撑充气部被配置以将所述cs基板支撑在所述测量孔处的测量平面处，且将所述耦合棱镜组件可操作地支撑在所述测量孔处以使得所述epcs耦合表面及所述lsp耦合表面大体上驻留在所述测量平面中。

91、本公开的另一实施例是一种执行光散射偏振测定法(light scatteringpolarimetry，lsp)以表征cs基板中的应力的方法，所述cs基板具有主体、表面及近表面波导，所述近表面波导在所述主体内形成应力相关特征，所述方法包含：从激光二极管产生光束，所述激光二极管具有至少1微瓦的输出功率及405nm的中心波长；将所述光束的第一部分引导至光谱仪以测量所述光束的波长及所述光束中的功率量；使用温控式液晶可变延迟片(liquid crystal variable retarder，lcvr)对所述光束的第二部分施加时变偏振以形成经时变偏振的光束；将所述经时变偏振的光束聚焦至由与所述cs基板的所述表面交界的耦合棱镜形成的耦合表面上以从所述cs基板的所述主体内的所述应力相关特征形成散射光；以及将所述散射光引导至数字检测器以在所述数字检测器处捕获lsp图像。

92、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其中所述cs基板的所述主体由玻璃材料制成。

93、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其进一步包含：将所述lcvr维持在处于35℃至40℃范围内的温度。

94、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其中所述经时变偏振的光束沿循穿过所述cs基板的所述主体的光束路径，且进一步包含通过以下步骤估计所述光束的光束中心：针对沿着所述光束路径进入所述cs基板的所述主体中的所选深度对所述散射光执行倾斜高斯拟合以限定第一组光束中心；以及穿过所述第一组光束中心拟合第一线以限定第一拟合线。

95、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其进一步包含通过以下步骤估计所述经时变偏振的光束的中心点：穿过第二组光束中心拟合第二线以限定第二拟合线；以及识别所述中心点，所述第一拟合线及所述第二拟合线在所述中心点处交叉。

96、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其中所述经时变偏振的光束沿循穿过所述cs基板的所述主体的束路径，且进一步包含通过以下步骤确定所述经时变偏振的光束进入所述cs基板的入口点：沿着所述第一拟合线及所述第二拟合线中的一者识别所述lsp图像的边缘强度分布，其中边缘强度从最大值imax转变成表示背景强度值的最小值imin；以及确定介于所述最大强度值imax与所述最小强度值imin中间的半最大强度值i1/2及限定所述入口点处于所述半最大强度值i1/2。

97、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其中所述lsp光束具有至少10微瓦的功率。

98、本公开的另一实施例是关于如上文所描述及如本文中所公开的方法，其中所述lsp光束具有至少50微瓦的功率。

99、额外的特征及优点将在以下详细描述中阐述，且将根据所述描述部分地对本领域技术人员显而易见或通过实践如所撰写的描述及其权利要求以及附图中所描述的实施例得到认可。应理解，前述大体描述及以下详细描述两者仅为示例的，且旨在提供综述或框架以便理解权利要求的本质及特性。