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光学薄膜的特性检测.ppt

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文档介绍:光学薄膜的特性检测

所以
于是得
光经过清洁基片的透射率为
利用透射率求折射率

上式求出Tm,而后带入上面式子便得到n

这种方法不仅校正了基片背面的吸收的影响,而且由于采用比较法测量,减小了光度计的测量误差。

前面折射率的超越方程
薄膜折射率的测量
准波导法

此处的n为各向异性薄膜的e光折射率,它的值依赖于光的传播方向,它于非常光的主折射率no.Nm的关系式为
带入上式并求解可得到各向异性薄膜对应的非常光主折射率。
薄膜折射率的测量
准波导法
椭偏法测量的基本思路是,起偏器产生的线偏振光经取向一定的1/4 波片后成为特殊的椭圆偏振光,把它投射到待测样品表面时,只要起偏器取适当的透光方向,被待测样品表面反射出来的将是线偏振光。根据偏振光在反射前后的偏振状态变化(包括振幅和相位的变化),便可以确定样品表面的许多光学特性。
薄膜光学常数的椭圆偏振量

薄膜光学常数的椭圆偏振量
薄膜光学常数的椭圆偏振量
薄膜光学常数的椭圆偏振量
薄膜光学常数的椭圆偏振量
薄膜光学常数的椭圆偏振量
薄膜光学常数的椭圆偏振量
薄膜光学常数的椭圆偏振量
光学薄膜系统透射比、反射比和弱吸收的测量
光学薄膜系统参数测量包括介质膜折射率测量、光学薄膜厚度测量、光学薄膜透射比测量、光学薄膜反射比测量、光学薄膜吸收比测量、光学薄膜散射比测量、薄膜机械强度和应力测量等。
我们介绍光学薄膜透射比,反射比和弱吸收测量。
薄膜系统透射比的测量



薄膜系统透射比的测量
光学薄膜透射比是反映光学元件和光学系统透光性能坏的重要参数,通常采用的测量方法有单光路法和双光路法。
单光路测量法:
测量时先调节单色仪波长,样品室不放样品,这时在样品室得到波长为λ的平行单色光,光电接收装置显示数值I0;放入样品,光电接收装置显示数值I,则该波长的样品透射比T为
薄膜系统透射比的测量
然后取出样品,调节单色仪到另一个新的波长值λ2,重复上述过程,得到λ2波长的透射比。
单光路测量薄膜元件透射比的方法优点是设备简单,精度高,而主要缺点是每个波长都要测量两次,麻烦,因此几乎被双光路测量所代替。
薄膜系统透射比的测量
薄膜系统透射比的测量
双光路法:
分光系统先将光源的光反射后进入单色仪,经分色后再进入分光系统被分解为二束光:一束进入样品室,通过样品进入光电接收器,得到光强度值I;另一束进入参考光室,再入射到另一光电接收器上 得到光强度值I0,电信号系统——将这两个信号值相除,就得到这个波长的透射比T,让单色仪自动扫描,记录仪同步记录的 就是样品的光谱透射比T(λ)。
薄膜系统透射比的测量
薄膜系统反射比的测量
测量时先不放被测样品,光电接收器D放在位置Ⅰ,测得光强I0;插入被测样品,光电接收器转到位置Ⅱ,测得光强I1; 于是被测样品的反射比R为
薄膜系统反射比的测量
高能激光的发展要求有质量非常高的光学薄膜.光学薄膜吸收的存在,是限制高能激光发展的主要因素之一. 为了改善光学薄膜质量,提高其损伤阈值,需要精确测量光学薄膜的微弱吸收。
薄膜系统弱吸收的测量
薄膜系统弱吸收的测量
光学薄膜吸收率的测量技术主要有:
1、光热辐射技术口
2、激光量热技术
3、表面热透镜技术
4、光声光谱技术
5、光热偏转技术
本次主要介绍光热偏转技术
薄膜系统弱吸收的测量
光热偏转技术的特点:
1、灵敏度高
2、实验装置相对简单,易于实现
3、可对高腐蚀性样品进行非接触检测
薄膜系统弱吸收的测量
基本原理:
当强度受调制的泵浦光束被聚焦到镀有光学薄膜基片
的前表面时,由于光吸收的存在,使吸收的能量部分
或全部转变成热,从而引起薄膜局部温度上升,使热
波在相邻媒质中传播(空气与基质). 这种调制的温度
升高通过折射率的空间变化以及热膨胀引起的样品表
面弯曲得以实现的.光热偏转技术则是通过测量由于
折射率梯度和样品表面热弯曲引起的探测光束的偏转
从而测定光学薄膜微弱吸收特性。
薄膜系统弱吸收的测量
实验装置:
薄膜厚度和折射率的测量
干涉法测厚度和折射率:
干涉法是利用相干光干涉形成等候干涉条纹原理来确定薄膜厚度和折射率的。根据光干涉条纹方程,对于不透明膜

对于透明膜

在上式中,q为条纹错位条纹数, c为条纹错位量,e为条纹间隔。因此,测得q,e,c局可以求出薄膜厚度d或者折射率nf。
薄膜的厚度和折射率的测量方法
最简单普遍的测量折射率的方法:
测量单层薄膜在中心波长位置的R,由



得到薄膜折射率

精确测量折射率的方法——布儒斯特角法
改变偏振光的入射角,当

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上传人:放射辐射 8/8/2022 文件大小:2.19 MB

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