DE19500868A1

DE19500868A1 - Magneto-optical arrangement for determining the configuration of magnetic fields and method for their production

Info

Publication number: DE19500868A1
Application number: DE1995100868
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Schwotzer; Rudolf Dr Hergt
Original assignee: Institut fuer Physikalische Hochtechnologie eV
Current assignee: Institut fuer Physikalische Hochtechnologie eV
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-18
Also published as: WO1996021865A1

Abstract

The invention relates to a magneto-optic device for determining the configuration of magnetic fields on the surface (9) of a sample (8) in the neighbourhood of which there is a magneto-optically active (72) layer through which the magnetic fields at least partially pass, through which the polarised light is guided and taken to an evaluation unit. A simple, high-resolution and high-intensity arrangement of this kind is obtained in that at least one optical fibre (51) is used as the light guide having a conical narrowing towards the light exit surface in the region of the sample (8) and on the light exit surface of which the magneto-optically active layer (72) and a reflective layer (71) are in succession.

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetooptische Anordnung zur Bestimmung der Konfiguration magnetischer Felder an der Oberfläche einer Probe gemäß der Gattung der Patentansprüche. Sie kann vorzugsweise in einem Rastermikroskop zur Untersuchung von Proben auf magnetische Streu felder benutzt werden, wobei die Untersuchung grundsätzlich im Durch licht oder im Auflicht erfolgen kann.The invention relates to a magneto-optical arrangement for determination the configuration of magnetic fields on the surface of a sample according to the genus of the claims. It can preferably be in one Scanning microscope for examining samples for magnetic scatter fields are used, the investigation being carried out in principle light or in incident light.

Bekannt ist die Abbildung von magnetischen Kontrasten mit Hilfe der magnetooptischen Effekte (bspw. Faradayeffekt, Kerreffekt). Dabei werden magnetooptisch aktive Schichten auf die zu untersuchenden Objekte aufgedampft (A. Forkl et al; Jour. of Appl. Phys. 67 [1990] S. 3047). Einfacher ist eine Methode, bei der eine auf einer separaten Platte befindliche Sensorschicht auf das Objekt aufgelegt wird (L. A. Dorosinskii et al; Physika C203 [1992] S. 150). Hierbei besteht die Gefahr, daß die Probenoberfläche ebenso wie die Sensorschicht beschä digt wird. Darüber hinaus muß die Probe im interessierenden Bereich hin reichend eben sein, um einen möglichst kleinen und gleichmäßigen Abstand zur Oberfläche zu erhalten. Für die Abbildung des magnetischen Kontrastes mit einem Polarisationsmikroskop ist bereits eine Lösung vor geschlagen worden, bei der die Sensorplatte in das Objektiv integriert ist. Bei dieser Anordnung ist die örtliche Auflösung durch die bekannte Abbesche Bedingung der Lichtmikroskopie begrenzt. Ein Verfahren, dessen Auflösungsvermögen höher ist als das der besten optischen Mikro skope, ist die Magnetkraftmikroskopie (U. Hartmann, Joum. Magn. Magnet. Mater. 83 [1990] S. 545). Die Methode ist zeitaufwendig und teuer und erfordert eine komplizierte Trennung von morphologischen und magnetischen Kontrastanteilen. Dabei besteht die Gefahr, daß die Infor mation über die Struktur der magnetischen Probenfelder durch die Magnetsonde verfälscht wird. Die bestehende Auflösungsbarriere der konventionellen Lichtmikroskopie wird umgangen bei dem Verfahren des Scanning Near Field Optical Microscope (SNOM), bei dem das Objekt mit einem feinen Lichtstrahl mit hoher örtlicher Auflösung abgerastert wird (Appl. Newsletter 94-1 [1994] S. 3). Eine Abbildung magnetischer Streufelder ist hiermit bisher nicht möglich.The imaging of magnetic contrasts with the aid of the magneto-optical effects (e.g. Faraday effect, Kerreff effect). Here magneto-optically active layers are to be examined Objects evaporated (A. Forkl et al; Jour. Of Appl. Phys. 67 [1990] S. 3047). Easier is a method where one is on a separate plate located sensor layer is placed on the object (L.A. Dorosinskii et al; Physika C203 [1992] p. 150). Here is the Risk of damaging the sample surface as well as the sensor layer is damaged. In addition, the sample must be in the area of interest be flat enough to be as small and uniform as possible Get distance to the surface. For the illustration of the magnetic Contrast with a polarizing microscope is already a solution has been struck, in which the sensor plate is integrated into the lens. In this arrangement, the local resolution by the known Abbe's condition of light microscopy is limited. A procedure, whose resolution is higher than that of the best optical micro skope, is magnetic force microscopy (U. Hartmann, Joum. Magn. Magnet. Mater. 83 [1990] p. 545). The method is time consuming and expensive and requires a complicated separation of morphological and magnetic contrast components. There is a risk that the Infor mation on the structure of the magnetic sample fields by the Magnetic probe is falsified. The existing barrier to dissolution of the conventional light microscopy is bypassed in the process of Scanning Near Field Optical Microscope (SNOM), in which the object scanned with a fine beam of light with high local resolution (Appl. Newsletter 94-1 [1994] p. 3). An illustration of magnetic So far, stray fields are not possible.

Schließlich ist es bekannt, Lichtleitfasern zusammen mit einem magneto optischen Element zur Feststellung eines Magnetfeldes und einer daraus abzuleitenden Drehzahlmessung in einem Antiblockiersystem für Auto mobile zu verwenden. Auch in diesem Fall wird nicht die Gestaltung, sondern lediglich das Vorhandensein eines Magnetfeldes festgestellt.Finally, it is known to use optical fibers together with a magneto optical element for determining a magnetic field and one of them Derived speed measurement in an anti-lock braking system for cars to use mobile. In this case too, the design, but only the presence of a magnetic field.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache, hochauflösende und intensitätsstarke magnetooptische Anordnung zur Detektion bzw. der Konfiguration von Magnetfeldern an Probenoberflächen mit Hilfe des Faradayeffektes zu schaffen, die die Vorteile der bekannten Einrichtung und Verfahren miteinander verbindet, ohne ihre Nachteile zu übernehmen.The object of the invention is therefore a simple, high-resolution and high-intensity magneto-optical arrangement for detection or Configuration of magnetic fields on sample surfaces using the Faraday effect to create the advantages of the well-known establishment and processes combined without accepting their disadvantages.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des ersten Patentanspruchs gelöst. Durch die Verjüngung der optischen Faser zu ihrem Austrittsende hin wird eine Erhöhung der Lichtintensität je Flächenelement der Probe ebenso erreicht, wie eine Verbesserung der Auflösung. Zu dieser Verbesserung trägt, insbesondere bei größeren Konuswinkeln (bspw. 2° und mehr) der Verengung, ein lichtundurch lässiger Aperturbelag bei, mit dem zumindest der vordere Teil des Konus versehen ist und der im Bereich der magnetooptisch aktiven Schicht eine Ausnehmung besitzt. Im Sinne der Intensitätssteigerung liegt es, wenn die Verengung der optischen Faser 1 : 100 beträgt, so daß das von vorzugs weise einer Laserdiode als Lichtquelle durch die optische Faser geleitete Licht auf 1/100 des ursprünglichen Querschnitts der optischen Faser konzentriert wird und nach Durchlaufen der magnetooptisch aktiven Schicht an einer Reflexschicht reflektiert wird.According to the invention, this object is characterized by the characteristics of first claim solved. By tapering the optical fiber towards the end of their exit there will be an increase in light intensity Area element of the sample as well as an improvement in Resolution. Contributes to this improvement, especially with larger ones Cone angles (e.g. 2 ° and more) of the constriction, an opaque casual aperture covering with which at least the front part of the cone is provided and one in the area of the magneto-optically active layer Has recess. In the sense of increasing the intensity, it is when the Constriction of the optical fiber is 1: 100, so that is preferred as a laser diode as a light source passed through the optical fiber Light to 1/100 of the original cross section of the optical fiber is concentrated and after passing through the magneto-optically active Layer is reflected on a reflective layer.

Vorteilhaft ist zwischen der Lichtquelle und der konischen Verengung ein faseroptischer Strahlteiler vorgesehen, der ebenso wie die optische Faser entweder eine polarisierende und analysierende Wirkung hat oder polari sationsunabhängig bzw. polarisationserhaltend wirkt. Außerdem ist es für die Erkennung von Magnetfeldstrukturen wichtig, moduliertes Licht durch die optische Faser dem durch die Probe erzeugten Magnetfeld zuzuleiten. Is advantageous between the light source and the conical constriction fiber optic beam splitter provided, as well as the optical fiber either has a polarizing and analyzing effect or polar acts independently of the station or maintains polarization. It is also for the detection of magnetic field structures important by modulated light feed the optical fiber to the magnetic field generated by the sample.

Dieses Licht kann entweder schon aus einem modulierten Laser kommen oder es ist dem Laser ein optischer Modulator nachgeordnet. Günstig ist auch eine optische Faser, die gleichzeitig eine die Intensität oder die Polarisation modulierende Funktion erfüllt. Auf diese Weise kann die Doppelbrechung bspw. durch einen elektrostriktiven Schwinger mit dem Ziel moduliert werden, dem Beleuchtungslicht eine Modulation aufzu prägen, durch die das Objektsignal phasensensitiv verstärkt und ein günstiges Signal-Rausch-Verhältnis erreicht wird. Sind die optische Faser bzw. der Strahlteiler polarisationserhaltend, so sind vorteilhaft zwischen dem Modulator und dem Strahlteiler ein Polarisator und zwischen dem Strahlteiler und der Auswerteeinheit ein Analysator angeordnet.This light can either come from a modulated laser or an optical modulator is arranged after the laser. Is cheap also an optical fiber that is simultaneously an intensity or a Polarization modulating function fulfilled. In this way, the Birefringence, for example, by an electrostrictive transducer with the Aim to be modulated to modulate the illuminating light shape, through which the object signal is phase-sensitive amplified and favorable signal-to-noise ratio is achieved. Are the optical fiber or the beam splitter maintaining polarization, are advantageous between the modulator and the beam splitter a polarizer and between the Beam splitter and the evaluation unit arranged an analyzer.

Ist die optische Faser als Strahlteiler bzw. mit einem Strahlteiler (bspw. X-Koppler) ausgeführt, so kann dieser vorteilhaft zur Gewinnung von Referenzsignalen verwendet werden. In diesem Fall ist es möglich, an einem Kanal des Strahlteilers einen Detektor zur Polarisationsanalyse und Bestimmung der Intensität des von der Lichtquelle kommenden Lichtes vorzusehen, der Vergleichswerte an die Auswerteeinheit zum Vergleich mit den empfangenen Lichtsignalen liefert und es der Auswerteeinheit ermöglicht, die Konfiguration des Magnetfeldes bzw. Streufeldes fehler frei zu ermitteln, anzuzeigen oder zu registrieren.Is the optical fiber as a beam splitter or with a beam splitter (e.g. X-coupler), this can be advantageous for obtaining Reference signals are used. In this case it is possible to a channel of the beam splitter, a detector for polarization analysis and Determination of the intensity of the light coming from the light source to provide the comparison values to the evaluation unit for comparison with the received light signals and delivers it to the evaluation unit enables the configuration of the magnetic field or stray field errors freely determine, display or register.

Vorteilhaft ist der Modulator mit der Auswerteeinheit verbunden, wo durch letztere angeregt wird, nur bei bestimmten Frequenzen Meß- bzw. Anzeigesignale zu verstärken und damit das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern.The modulator is advantageously connected to the evaluation unit where is excited by the latter, only at certain frequencies measuring or To amplify display signals and thus the signal-to-noise ratio improve.

Eine hinsichtlich der Kosten und der Wirkungsweise günstige optische Faser besteht aus Quarz und ist mit einer für die Übertragung der optischen Signale vorteilhaften Saphirspitze, insbesondere einem Saphir kristall-Whisker versehen. Für die Funktion der optischen Faser ist es von Vorteil, wenn sie vollständig aus Saphir besteht und dadurch jegliche Grenzfläche in Lichtrichtung vermeidet. Günstigerweise ist die magneto optisch aktive Schicht aus Granat und die Reflexschicht aus Silber, Gold oder Aluminium hergestellt.An optical in terms of cost and effectiveness Fiber is made of quartz and is used for the transmission of the optical signals advantageous sapphire tip, especially a sapphire provided with crystal whiskers. For the function of the optical fiber it is of Advantage if it is made entirely of sapphire and therefore any Avoid interface in the direction of light. Conveniently, the magneto optically active layer of garnet and the reflective layer of silver, gold or aluminum.

Damit nicht nur ein differentieller Teil der Oberfläche, sondern die Ober fläche einer Probe in ihrer Gesamtheit erfaßt werden kann, ist die magnetooptische Anordnung mit Mitteln zur Relativverstellung zwischen Lichtaustrittsfläche und Probe versehen. Diese Relativverstellung kann sowohl parallel als auch rechtwinklig zur Probe vorgenommen werden, sie kann automatisch, vorzugsweise elektrostriktiv, kontinuierlich oder in Intervallen erfolgen.Not just a differential part of the surface, but the upper area of a sample can be recorded in its entirety is the magneto-optical arrangement with means for relative adjustment between Provide light exit surface and sample. This relative adjustment can both parallel and at right angles to the sample, it can be automatic, preferably electrostrictive, continuous or in Intervals.

Zum Aufbringen der magnetooptisch aktiven Schicht findet vorteilhaft die Sol-Gel-Technik Anwendung, die bspw. im Journ. Non-Crist. Sol, 147 & 148 [1992] S. 446 von K. Kojima et al beschrieben ist. Dabei wird zunächst eine Lösung aus organischen Substanzen mit Kationen, die bspw. Fe(III)-Acetylacetonat, Bi(III)-Acetat und Y(III)-Acetat enthält, bei 60° hergestellt, diese als Sol auf das Faserende aufgebracht und nach Verflüchtigung der organischen Bestandteile sowie chemischer Umwand lung eine beständige magnetooptisch aktive Schicht durch Erhitzen auf eine Temperatur von ca. 600°C hergestellt. Erst danach werden der Aper turbelag und die Reflexschicht bspw. durch ein Gasphasenabscheide verfahren (Sputterverfahren oder Hochvakuum-bedampfung) aufgebracht.To apply the magneto-optically active layer, the Sol-gel technology application, for example in journals. Non-Crist. Sol, 147 & 148 [1992] p. 446 by K. Kojima et al. Doing so first a solution of organic substances with cations that For example, Fe (III) acetylacetonate, Bi (III) acetate and Y (III) acetate contains Made 60 °, applied as a sol on the fiber end and after Volatilization of organic components and chemical conversion a stable magneto-optically active layer by heating a temperature of about 600 ° C. Only then will the aperitif turbelag and the reflective layer, for example by a gas phase separator process (sputtering process or high vacuum evaporation) applied.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the schematic drawing two exemplary embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Blockbild einer ersten erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 1 is a block diagram of a first arrangement of the invention,

Fig. 2 einen Ausschnitt A aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und Fig. 2 shows a detail A from Fig. 1 in an enlarged view and

Fig. 3 die erfindungswesentlichen Teile einer zweiten erfindungs gemäßen Anordnung. Fig. 3 shows the essential parts of the invention of a second arrangement according to the Invention.

Eine Lichtquelle 1 sendet gemäß Fig. 1 Licht 2 aus, das in einem Modu lator 3 moduliert wird, einen Polarisator 4 passiert und über einen polari sationsunabhängigen X-Koppler 6 zu einer Lichtaustrittsfläche 7 einer aus Quarz bestehenden Lichtleitfaser 5 gelangt, die sich in der Nähe eines Objektes 8 befindet, welches über seiner oberen Oberfläche 9 magne tische Felder so erzeugt, daß sich die Lichtaustrittsfläche 7 in diesen Feldern befindet. Die Lichtaustrittsfläche 7 ist mit dem gesamten Ende der Lichtleitfaser in Fig. 2 genauer dargestellt. Die Lichtleitfaser 5 ist in der Nähe der Lichtaustrittsfläche 7 konisch ausgezogen, bildet also einen Kegelstumpf 51, dessen Deckflächen sich bspw. wie 1 : 100 verhalten und der von einem Mantel 52 umgeben ist. Wegen des relativ großen möglichen Kegelwinkels von ca. 2° ist der Kegelstumpf 51 von einem 10 nm dicken Aperturbelag 73 aus Cr umgeben, der ein Austreten des durch die Faser geführten Lichtes an unerwünschten Stellen verhindert. Vor der Lichtaustrittsfläche des Kegelstumpfes 51 weist der Aperturbelag 73 eine Ausnehmung 74 auf, die eine magnetooptisch aktive Substanz 72 von ca. 50 nm Dicke ausfüllt und die durch eine Ag-Reflexschicht 71 von ca. 10 nm abgedeckt ist. Das Objekt 8 ist auf einem Kreuztisch 10 ange ordnet, mit dessen Hilfe es in drei Koordinatenrichtungen x, y, z bezüglich der Lichtaustrittsfläche 7 räumlich bewegt wird. Die Bewegung wird zum Abrastern der Probe und durch Kombination mit dem in einem Ver stärker 14 ankommenden Meßsignal zum Aufbau eines Rasterbildes des magnetischen Feldes über der Probenoberfläche durchgeführt. Von der Lichtaustrittsfläche 7 wird das Licht 2 durch die Lichtleitfaser 5 dem X-Koppler 6 zugeführt und in eine Lichtleitfaser 11 übergekoppelt, die es über einen Analysator 12 einem mit dem Modulator 3 verbundenen Detektor 13 zuleitet, der die Lichtsignale in elektrische Signale umwan delt und sie über den Verstärker 14 einem Rechner mit Monitor 15 (Auswerteeinheit) zuleitet, wo sie angezeigt und/oder registriert werden. Zur Zuordnung der einzelnen Meßsignale zu den Rasterpunkten im jewei ligen Magnetfeld über der Oberfläche 9 ist eine vorzugsweise elektrische Verbindung 17 des Kreuzschlittens 10 mit dem Monitor 15 vorgesehen.A light source 1 emits FIG. 1 light 2 from the lator is modulated 3 in a Module, passes through a polarizer 4 and passes via a polari sationsunabhängigen X-coupler 6 to a light exit surface 7 of an existing quartz optical fiber 5, resulting in the Proximity is an object 8 , which generates 9 magnetic fields over its upper surface so that the light exit surface 7 is in these fields. The light exit surface 7 is shown in more detail with the entire end of the optical fiber in FIG. 2. The optical fiber 5 is tapered near the light exit surface 7 , thus forming a truncated cone 51 , the top surfaces of which, for example, behave like 1: 100 and which is surrounded by a jacket 52 . Because of the relatively large possible cone angle of approximately 2 °, the truncated cone 51 is surrounded by a 10 nm thick aperture coating 73 made of Cr, which prevents the light guided through the fiber from escaping at undesired points. In front of the light exit surface of the truncated cone 51 , the aperture coating 73 has a recess 74 which fills a magneto-optically active substance 72 of approximately 50 nm in thickness and which is covered by an Ag reflection layer 71 of approximately 10 nm. The object 8 is arranged on a cross table 10 , with the help of which it is spatially moved in three coordinate directions x, y, z with respect to the light exit surface 7 . The movement is carried out for scanning the sample and by combining it with the measurement signal arriving in a amplifier 14 to build up a raster image of the magnetic field above the sample surface. From the light exit surface 7 , the light 2 is fed through the optical fiber 5 to the X-coupler 6 and coupled into an optical fiber 11 , which it feeds via an analyzer 12 to a detector 13 connected to the modulator 3, which converts the light signals into electrical signals and it passes via amplifier 14 to a computer with monitor 15 (evaluation unit) where it is displayed and / or registered. A preferably electrical connection 17 of the cross slide 10 to the monitor 15 is provided for assigning the individual measurement signals to the grid points in the respective magnetic field above the surface 9 .

Das die Lichtquelle 1, vorzugsweise eine Laserdiode, verlassende Licht 2 wird im Modulator 3 moduliert, im Polarisator 4 linear polarisiert und gelangt über den faseroptischen Teiler 6 zur Lichtaustrittsfläche 7. In der aus Granat bestehenden magnetooptisch aktiven Substanz 72 rufen die dort bestehenden Magnetfelder der Probenoberfläche 9 infolge des Faradayeffektes die Drehung der Polarisationsebene des an der Reflex schicht 71 reflektierten und die Substanz 72 zweimal durchlaufenden Lichtes hervor, die von der Schichtdicke, der Feldstärke, vom Material und von der Wellenlänge des Lichtes selbst abhängig ist. Über den X-Koppler 6 und den Analysator 12 wird das polarisationsoptisch verän derte Licht dem Detektor 13 zugeleitet. Durch Drehen des Analysators 12 wird die o.g. Drehung, die ca. 2° betragen kann, ermittelt und am Monitor 15 als Helligkeitsänderung sichtbar gemacht.The light 2 leaving the light source 1 , preferably a laser diode, is modulated in the modulator 3 , linearly polarized in the polarizer 4 and reaches the light exit surface 7 via the fiber optic splitter 6 . In the magneto-optically active substance 72 made of garnet, the magnetic fields of the sample surface 9 there, as a result of the Faraday effect, cause the rotation of the plane of polarization of the light reflected from the reflective layer 71 and the substance 72 passing twice, which depends on the layer thickness, the field strength, and the material and depends on the wavelength of the light itself. About the X-coupler 6 and the analyzer 12 , the polarization-optically changed light is fed to the detector 13 . By rotating the analyzer 12 , the above-mentioned rotation, which can be approximately 2 °, is determined and made visible on the monitor 15 as a change in brightness.

In Fig. 3 sind wieder ein mit dem Detektor 13 verbundener Modulator 3, Lichtleitfasern 5, 11, ein X-Koppler 6 als Strahlteiler und ein Verstarker 14 dargestellt. Das von einer linearpolarisiertes Licht aussendenden Lichtquelle kommende Licht 2 wird im Strahlteiler 6, der gleichzeitig als polarisationsabhängiges Element wirkt, in gewünschter und definierter Weise polarisiert, an der Reflexschicht 71 (Fig. 2) reflektiert und in der magnetooptisch aktiven Schicht 72 im Hin- und Rückgang von den vor handenen Magnetfeldern beeinflußt. Der faseroptische Strahlteiler 6 wirkt gleichfalls als Analysator und führt das in seiner Polarisation beeinflußte Licht dem Detektor 13 zu. Von einem weiteren Detektor 16, der das Licht 2 nach dem Durchgang durch den X-Koppler polarisationsoptisch analy siert wird ein Referenzsignal erzeugt, das dem Detektor 13 zur Korrektur der dort empfangenen Meßwerte von der Probe 8 zugeleitet wird. Dies ist nötig, wenn die optischen Fasern, insbesondere die Faser 5, selbst eine Polarisationsveränderung hervorrufen können. Gleichzeitig wirkt der Modulator 3 über seine Verbindung zum Detektor 13 so, daß in diesem nur bestimmte Signale verstärkt und zur Ableitung der Meßwerte benutzt werden.In Fig. 3, a detector 13 connected to the modulator 3, the optical fibers 5, 11, an X-coupler 6 as a beam splitter and an amplifier 14 are shown again. The light 2 coming from a linearly polarized light source is polarized in the beam splitter 6 , which simultaneously acts as a polarization-dependent element, in a desired and defined manner, reflected on the reflective layer 71 ( FIG. 2) and in the magneto-optically active layer 72 back and forth Decline influenced by the existing magnetic fields. The fiber optic beam splitter 6 also acts as an analyzer and feeds the light whose polarization is influenced to the detector 13 . From a further detector 16 , which analyzes the light 2 after passing through the X-coupler polarization-optically, a reference signal is generated, which is fed to the detector 13 for correction of the measured values received there by the sample 8 . This is necessary if the optical fibers, in particular fiber 5 , can themselves cause a change in polarization. At the same time, the modulator 3 acts via its connection to the detector 13 so that only certain signals are amplified in it and used to derive the measured values.

Die Erfindung ist nicht an die dargestellten Ausführungsbeispiele gebun den. Beispielsweise ist es möglich, die Lichtaustrittsfläche 7 bzgl. der fest angeordneten Probe 8 zu bewegen oder die Kreuztischbewegungen auf die Lichtaustrittsfläche 7 und die Probe 8 aufzuteilen. Der Aperturbelag 73 kann auch tlw. zwischen der Lichtaustrittsfläche 7 und der magneto optisch aktiven Schicht 72 vorgesehen sein.The invention is not based on the illustrated embodiments. For example, it is possible to move the light exit surface 7 with respect to the fixed sample 8 or to divide the cross table movements between the light exit surface 7 and the sample 8 . The aperture covering 73 can also be partially provided between the light exit surface 7 and the magneto-optically active layer 72 .

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeich nung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebi ger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawing Characterization shown can be both individually and in any ger combination with each other be essential to the invention.

BezugszeichenlisteReference list

1 Lichtquelle
2 Licht
3 Modulator
4 Polarisator
5, 11 Lichtleitfasern
6 X-Koppler
7 Lichtaustrittsfläche
8 Probe
9 obere Fläche
10 Kreuztisch
12 Analysator
13, 16 Detektoren
14 Verstärker
15 Monitor
17 Verbindung
51 Kegelstumpf
52 Mantel
71 Reflexionsschicht
72 magnetooptisch wirksame Schicht
73 Aperturbelag
74 Ausnehmung 1 light source
2 lights
3 modulator
4 polarizer
5 , 11 optical fibers
6 X couplers
7 light exit surface
8 sample
9 top surface
10 cross table
12 analyzer
13 , 16 detectors
14 amplifiers
15 monitor
17 connection
51 truncated cone
52 coat
71 reflective layer
72 magneto-optically effective layer
73 aperture covering
74 recess

Claims

1. Magneto-optical arrangement for determining the configuration of the geometry of magnetic fields on the surface of a sample, in the vicinity of which there is a magneto-optically active layer which is at least partially penetrated by the magnetic fields and passed through the polarized light and supplied to an evaluation unit , characterized in that at least one optical fiber is used for light conduction, which has a conical constriction in the vicinity of the sample and is directed towards its light exit surface and on the light exit surface of which the magneto-optically active layer and a reflective layer are arranged one after the other.

2. Magneto-optical arrangement according to claim 1, characterized net that the conical narrowing an angle of at most 2 ° closes.

3. Magneto-optical arrangement according to claim 2, characterized net that the narrowing at least near the light exit surface is provided with an opaque aperture coating in the Area of the magneto-optically active layer on a recess points.

4. Magneto-optical arrangement according to claim 3, characterized net that the narrowing of the optical fiber is 1: 100.

5. Magneto-optical arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that a laser diode is used as the light source det.

6. Magneto-optical arrangement according to claim 5, characterized net that between the light source and the conical constriction fiber optic beam splitter is provided.

7. Magneto-optical arrangement according to claim 6, characterized net that the fiber optic beam splitter a polarizing and analyze have an effect.

8. Magneto-optical arrangement according to claim 6, characterized net that the fiber optic beam splitter is polarization independent.

9. Magneto-optical arrangement according to claim 7 or 8, characterized characterized in that the light source is followed by a modulator.

10. Magneto-optical arrangement according to claim 8 or 9, characterized characterized in that between the modulator and the fiber optic Beam splitter is a polarizer and between the fiber optic beam divider and the analyzer are arranged an analyzer.

11. Magneto-optical arrangement according to claim 7, characterized net that a free channel of the fiber optic beam splitter Detector for polarization analysis and intensity measurement of the Light source of coming light is provided, the comparison values the evaluation unit delivers.

12. Magneto-optical arrangement according to claim 9, characterized net that a direct connection between the modulator and the Evaluation unit exists.

13. Magneto-optical arrangement according to claim 1, characterized net that the optical fiber consists of quartz and a sapphire tip having.

14. Magneto-optical arrangement according to claim 13, characterized net that the sapphire tip is designed as a crystal whisker.

15. Magneto-optical arrangement according to claim 1, characterized net that the optical fiber consists of sapphire.

16. Magneto-optical arrangement according to claim 1, characterized net that the magneto-optically effective layer consists of garnet.

17. Magneto-optical arrangement according to at least one of the above Claims, characterized by their combination with means for Relative movement between the light exit surface and the sample.

18. Method for producing a magneto-optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the magneto-optically effective layer on the sol-gel process Light exit surface is applied.