橢偏法測量光學(xué)材料色散的技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-08-27 12:46
橢圓偏振技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料分析、光學(xué)制造等研究領(lǐng)域。為了實現(xiàn)生產(chǎn)線上光學(xué)材料折射率的快速檢測,本課題采用橢偏法進(jìn)行了前期的研究。課題研究了材料在可見光波段的色散。采用橢偏法中入射光與反射光之間偏振狀態(tài)測量光學(xué)材料折射率,選取實驗儀器和搭建實驗平臺,測量樣品在波長486.1nm、589.3nm和656.3nm的折射率,從而對材料色散進(jìn)行分析。主要研究結(jié)論如下:(1)對不同方法測量折射率的優(yōu)缺點進(jìn)行對比,分析橢偏法研究光學(xué)材料特性在樣品加工上存在優(yōu)勢,只需將樣品表面加工成一個平面。分析橢偏法的測角方式,選取橢偏法中消光式的測角方式測量材料折射率。(2)基于橢偏理論,建立了光學(xué)材料的色散模型,并對測量折射率的影響因素進(jìn)行了仿真分析,分析波長、入射角、偏振片的光軸方向與線偏振光振動方向的夾角對測量結(jié)果精度的影響。得出入射角為60?,起偏角為45?時,檢偏角的測角精度高。(3)采用He-Ne激光對仿真分析結(jié)果進(jìn)行實驗驗證,分析得到實驗結(jié)果與仿真分析結(jié)果一致。光柵單色儀對光源進(jìn)行分光,測量樣品在三種波長情況下的折射率。采用傳統(tǒng)的V棱鏡法測量樣品折射率值,...
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
V棱鏡法原理圖
30i′r′r ′n0nθ圖 1.2 全反射臨界角法原理圖1.2.3 最小偏向角法最小偏向角法測量準(zhǔn)確度高、范圍廣[8,10],用于不同波段的材料性質(zhì)研究[11]。折射率的測量根據(jù)棱鏡頂角和最小偏折角所得,棱鏡頂角和最小偏折角的測量誤差影響折射率的準(zhǔn)確度,但折射率的差異影響準(zhǔn)確度的高低。一束光經(jīng)棱鏡偏折后岀射,通過調(diào)節(jié)光束入射角度,出射光線偏折最小,測量偏折光線最小時的角度0δ ,通過理論分析,從而得到折射率值。折射率n與最小偏向角0δ 關(guān)系為:如圖 1.3 所示,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件,不同的入射角1i 將影響偏向角δ 的變化,當(dāng)調(diào)整1i為某值時,此時的偏向角與不同入射角對應(yīng)的偏向角對比,可知此時的偏向角最小為0δ 。A角度大小通過精密儀器測量得到,最小偏向角法準(zhǔn)確度為6110 ×
法測量準(zhǔn)確度高、范圍廣[8,10],用于不同波段的材料性頂角和最小偏折角所得,棱鏡頂角和最小偏折角的測量率的差異影響準(zhǔn)確度的高低。一束光經(jīng)棱鏡偏折后岀射線偏折最小,測量偏折光線最小時的角度0δ ,通過理率n與最小偏向角0δ 關(guān)系為:示,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件,不同的入射角1i 將影響偏向角δ 的變向角與不同入射角對應(yīng)的偏向角對比,可知此時的偏密儀器測量得到,最小偏向角法準(zhǔn)確度為6110 × ,測量之處,偏折光線最小角度尋找通過人眼不斷尋找,人為因處在于待測樣品的尺寸足夠大,樣品加工表面光滑度要 60 ,而且測量材料受折射率大小限制。)2)sin(2sin(0AAn+δ=
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固體材料折射率測試方法概述[J]. 張凌,高孔,何群秋,楊詩雅. 計量與測試技術(shù). 2015(10)
[2]橢偏法測量薄膜參數(shù)的實驗改進(jìn)[J]. 姚志,丁洪斌,楊華. 物理與工程. 2013(05)
[3]邁克爾遜干涉儀測空氣折射率[J]. 李宏,張金鋒,尹新國. 牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[4]橢偏法測量薄膜厚度與折射率實驗的若干探討[J]. 何龍慶. 南京曉莊學(xué)院學(xué)報. 2012(06)
[5]用分光計測量阿貝數(shù)[J]. 韓也. 長春大學(xué)學(xué)報. 2012(10)
[6]一種光源空間角度的測量方法[J]. 王江. 電子學(xué)報. 2011(11)
[7]自準(zhǔn)直儀的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳穎,張學(xué)典,逯興蓮,張振一,潘麗娜. 光機電信息. 2011(01)
[8]基于光電技術(shù)的玻璃折射率測量[J]. 紀(jì)小輝,陳彤. 應(yīng)用光學(xué). 2010(05)
[9]光學(xué)玻璃進(jìn)展[J]. 蔣亞絲. 玻璃與搪瓷. 2010(01)
[10]單色儀輸出波長準(zhǔn)確度校準(zhǔn)技術(shù)研究[J]. 劉紅元,王恒飛,應(yīng)承平,史學(xué)舜. 宇航計測技術(shù). 2009(05)
博士論文
[1]紅外材料低溫折射率測量技術(shù)研究[D]. 倪磊.中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2013
[2]基于光譜橢偏術(shù)的硅球表面氧化層厚度測量系統(tǒng)[D]. 張繼濤.清華大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于橢偏光譜儀的石英晶體參數(shù)研究[D]. 張蓓蓓.曲阜師范大學(xué) 2013
[2]光學(xué)材料紫外波段折射率和色散裝置研究[D]. 強虹.西安工業(yè)大學(xué) 2012
[3]摻雜氧化鋅薄膜的光學(xué)特性研究[D]. 孫寧.復(fù)旦大學(xué) 2012
[4]V棱鏡折射儀的智能化研究[D]. 徐聰恩.中國計量科學(xué)研究院 2011
[5]薄膜厚度的橢圓偏振光法測量[D]. 王益朋.天津大學(xué) 2010
[6]大視場光電準(zhǔn)直儀的準(zhǔn)直測量精度研究[D]. 白建明.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]橢偏法測量光學(xué)薄膜參數(shù)的理論研究與分析[D]. 胡洪義.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]測量三維折射率的微分干涉層析方法研究[D]. 戎軍浩.浙江大學(xué) 2007
[9]基于光度法及混合法的自動橢偏儀研究[D]. 張恒.華南師范大學(xué) 2005
[10]高精度CCD二維自準(zhǔn)直儀研制[D]. 鄒九貴.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3366381
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
V棱鏡法原理圖
30i′r′r ′n0nθ圖 1.2 全反射臨界角法原理圖1.2.3 最小偏向角法最小偏向角法測量準(zhǔn)確度高、范圍廣[8,10],用于不同波段的材料性質(zhì)研究[11]。折射率的測量根據(jù)棱鏡頂角和最小偏折角所得,棱鏡頂角和最小偏折角的測量誤差影響折射率的準(zhǔn)確度,但折射率的差異影響準(zhǔn)確度的高低。一束光經(jīng)棱鏡偏折后岀射,通過調(diào)節(jié)光束入射角度,出射光線偏折最小,測量偏折光線最小時的角度0δ ,通過理論分析,從而得到折射率值。折射率n與最小偏向角0δ 關(guān)系為:如圖 1.3 所示,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件,不同的入射角1i 將影響偏向角δ 的變化,當(dāng)調(diào)整1i為某值時,此時的偏向角與不同入射角對應(yīng)的偏向角對比,可知此時的偏向角最小為0δ 。A角度大小通過精密儀器測量得到,最小偏向角法準(zhǔn)確度為6110 ×
法測量準(zhǔn)確度高、范圍廣[8,10],用于不同波段的材料性頂角和最小偏折角所得,棱鏡頂角和最小偏折角的測量率的差異影響準(zhǔn)確度的高低。一束光經(jīng)棱鏡偏折后岀射線偏折最小,測量偏折光線最小時的角度0δ ,通過理率n與最小偏向角0δ 關(guān)系為:示,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件,不同的入射角1i 將影響偏向角δ 的變向角與不同入射角對應(yīng)的偏向角對比,可知此時的偏密儀器測量得到,最小偏向角法準(zhǔn)確度為6110 × ,測量之處,偏折光線最小角度尋找通過人眼不斷尋找,人為因處在于待測樣品的尺寸足夠大,樣品加工表面光滑度要 60 ,而且測量材料受折射率大小限制。)2)sin(2sin(0AAn+δ=
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固體材料折射率測試方法概述[J]. 張凌,高孔,何群秋,楊詩雅. 計量與測試技術(shù). 2015(10)
[2]橢偏法測量薄膜參數(shù)的實驗改進(jìn)[J]. 姚志,丁洪斌,楊華. 物理與工程. 2013(05)
[3]邁克爾遜干涉儀測空氣折射率[J]. 李宏,張金鋒,尹新國. 牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)
[4]橢偏法測量薄膜厚度與折射率實驗的若干探討[J]. 何龍慶. 南京曉莊學(xué)院學(xué)報. 2012(06)
[5]用分光計測量阿貝數(shù)[J]. 韓也. 長春大學(xué)學(xué)報. 2012(10)
[6]一種光源空間角度的測量方法[J]. 王江. 電子學(xué)報. 2011(11)
[7]自準(zhǔn)直儀的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳穎,張學(xué)典,逯興蓮,張振一,潘麗娜. 光機電信息. 2011(01)
[8]基于光電技術(shù)的玻璃折射率測量[J]. 紀(jì)小輝,陳彤. 應(yīng)用光學(xué). 2010(05)
[9]光學(xué)玻璃進(jìn)展[J]. 蔣亞絲. 玻璃與搪瓷. 2010(01)
[10]單色儀輸出波長準(zhǔn)確度校準(zhǔn)技術(shù)研究[J]. 劉紅元,王恒飛,應(yīng)承平,史學(xué)舜. 宇航計測技術(shù). 2009(05)
博士論文
[1]紅外材料低溫折射率測量技術(shù)研究[D]. 倪磊.中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2013
[2]基于光譜橢偏術(shù)的硅球表面氧化層厚度測量系統(tǒng)[D]. 張繼濤.清華大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于橢偏光譜儀的石英晶體參數(shù)研究[D]. 張蓓蓓.曲阜師范大學(xué) 2013
[2]光學(xué)材料紫外波段折射率和色散裝置研究[D]. 強虹.西安工業(yè)大學(xué) 2012
[3]摻雜氧化鋅薄膜的光學(xué)特性研究[D]. 孫寧.復(fù)旦大學(xué) 2012
[4]V棱鏡折射儀的智能化研究[D]. 徐聰恩.中國計量科學(xué)研究院 2011
[5]薄膜厚度的橢圓偏振光法測量[D]. 王益朋.天津大學(xué) 2010
[6]大視場光電準(zhǔn)直儀的準(zhǔn)直測量精度研究[D]. 白建明.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]橢偏法測量光學(xué)薄膜參數(shù)的理論研究與分析[D]. 胡洪義.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]測量三維折射率的微分干涉層析方法研究[D]. 戎軍浩.浙江大學(xué) 2007
[9]基于光度法及混合法的自動橢偏儀研究[D]. 張恒.華南師范大學(xué) 2005
[10]高精度CCD二維自準(zhǔn)直儀研制[D]. 鄒九貴.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3366381
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