SU1024714A1 - Optical electronic system for measuring planar wave-guide film parameters - Google Patents
Optical electronic system for measuring planar wave-guide film parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU1024714A1 SU1024714A1 SU813346411A SU3346411A SU1024714A1 SU 1024714 A1 SU1024714 A1 SU 1024714A1 SU 813346411 A SU813346411 A SU 813346411A SU 3346411 A SU3346411 A SU 3346411A SU 1024714 A1 SU1024714 A1 SU 1024714A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- radiation
- axis
- film
- photodetector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
1. ОПТИКО ЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЛАНАРШ Х ВОЛНОВОДНЫХ ПЛЕНОК , содержаща источ ик излучени , пов (фотный ст€ ик со шкалой отсчега углов установленный с возможностью врашенн относительно оси, парпендикул рюй плоскости падени пучка излучени , устройство Евода пучка излучени в шенЕ, устриЛство вьгаода пучка излучени на пленки н регистрирующее устройство, отличающа с тем, что, с цепью {шсширени функциональных возможностей путем обеспечени измерени и спенхи значени углового и амплитудного распределени излучени в вопноводных модах различных индекссж, она снабжена установленным на поворотном стспикё оптако-механическим сканирующим устройством с фо Ашрователем опорного импульса , расположенными последовательно по ходу пучка излучшн внеосевым параболическим эвркапом и фотоприемником установлен в фокусе внеосевого арабопического зеркала, выходы фотоприемника и формировател опорного им (/ тупъса соединены соответственно с перЕбым и вторым входами регистрирующего .устройства.1. OPTICO LECTRONIC SYSTEM FOR MEASURING PARAMETERS OF PLANARS X WAVEGUIDE FILMS, containing radiation source, wave (photorny frame with the angle reference scale installed with the possibility of axis axis displacement, radius beam beam falling device, radiation beam device of the detector. A beam of radiation on the film and a recording device, characterized in that with a chain {shiriruyu functionality by providing measurement and spenhi values of the angular and amplitude distribution radiation in vopnovodnyh modes different indeksszh, it is provided mounted on the rotary stspiko optako-mechanical scanning device with pho Ashrovatelem reference pulse arranged sequentially along the beam izluchshn off-axis parabolic evrkapom and a photodetector installed in the focus of off-axis arabopicheskogo mirror outputs of the photodetector and the shaper support them (/ The plugs are connected respectively to the ENT and the second inputs of the registering device.
Description
: 2, Система по п. i, о т л w ч а ю ш а с тем, что репистрируюшее устройство галпопнено в виде осциллографа, логарифмического усилител и регулируемого генератора парных импульсов, подкйюче ного к первому и второму ккопу осциллографа, и измерител временных: 2, The system under item i, that is, that the reproducing device is galpopnen in the form of an oscilloscope, a logarithmic amplifier and an adjustable generator of paired pulses, connected to the first and second oscars of the oscilloscope, and a time meter
интервалов, соединенного .с выходом регулируемого генератора парных импульсов, Третий вход осциллографа и вход регулируемого генератора парных импульсов вл етс вторым входом регистрирукшего устройства , а вход логари4 4ического усилител - его первым входом.intervals, connected with the output of an adjustable generator of paired pulses, the third input of the oscilloscope and the input of an adjustable generator of paired pulses is the second input of the registering device, and the input of a log amplifier is its first input.
.1, , .one, ,
Изобретение относитс к койтрс ьно-; измерительной технике и может быть ; использовано в электронной промышленности и оптическом приборостроении дл измерений при вакуумном напылении.This invention relates to coiters n-; measurement technology and can be; used in the electronics industry and optical instrument for measurements during vacuum deposition.
Известна оптико-юлшстронна система дл измерени п.араме1ров планарных вопноводных пленок, содержаща источник излучени , поворотный столик со шкалой отсчета углов, установленный с возможностью вращени вокруг оси, перпендикул рной плоскости падени пучка излучени , устройство ввода пучка излучени в пленку, устройство вывода пучка излучени из пленки и регулирующее устройство, шлполненное в виде рефрак тометра, с пом сшью. которого производи гс регистрапи возбуждени вапнрводн Д моды и отсчет угла, соответствуюшего этЫ1 моде iT.A known optical / optical system for measuring the size of planar vodovodny films containing a radiation source, a turntable with a scale of reading angles mounted rotatably around an axis perpendicular to the plane of incidence of the radiation beam, a device for irradiating a radiation beam into the film, a radiation beam output device from the film and the regulating device, filled in the form of a refraktometer, with a pair of stitches. which produces a registrar excitation vapnvvodn D mode and the reading of the angle corresponding to stage 1 of the iT mode.
Однако устрЫ1ство не позвол ет попу -чить количественную информацию об амплитудном распределш1ии по воннсюодным модам, а также yглjoeoй спектр отдельны моды, что не дает возможность определить пригодность исследуемсй пленкЕ дл использовани в тех или иных витегрально-оптических элементах. Кроме , нельз производить измерение в нн4ракрасной области спектра, так как гнетраци излучени , вышедщего из исс едуемЫ ) пленки, осуществл етс визуальноHowever, the device does not allow the quantification of quantitative information about the amplitude distribution in the current modes, as well as the narrow spectrum of individual modes, which makes it impossible to determine the suitability of the film under study for use in various natural optical elements. In addition, it is not possible to measure in the low-red region of the spectrum, since the radiation from the radiation emerging from the film is visually impaired.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем обеспечени измерени и оценки значени углового и амшга1удно1Ч распределени излучени в волноводных модах разлнч ых индексов.The aim of the invention is to enhance the functionality by providing measurement and evaluation of the value of the angular and averaged radiation distribution in the waveguide modes of various indices.
Поставленна цель достигаетс тем, что опт ко-елек тронна система дл измерени параметтюв планарных вопв Фоаных пленок, содержаща источник талученн , поворотный столик со юыааЛ oiv счета углов, установленный с воамоок&остью вращени отаосительно оси, перпендикул рной плоскости падени пучка взлуч (и , устройство ввода пучка излуче ни в плёнку, устройство Еолвода пучкаThis goal is achieved by the fact that an opt-co-tron system for measuring the parameters of planar sheets of Foan films containing a swept source, a turntable with angle counting, mounted with an angle of rotation perpendicular to the axis perpendicular to the plane of the fall of the pulsed beam (and the device of input of a beam radiation or in a film
излучени из пленки н регвстрируюгаее устройствоу снабжена установленным на прворотн м столв|ке с тико-механическим сканирующем устройством с фс мирователем опорного импульса, расположеннымиthe radiation from the film to the registrar device is equipped with a ticomechanical scanning device mounted on the turntable with a tic-mechanical scanning device with a reference pulse
последовательно по ходу пучка излучени внеосе&ым парабопическам зеркалом и фотоприемником, который установлен в фокусе ввеосевого параболвг сжого а кала , выходы фотоприемника и формцроватеsuccessively along the beam of radiation outside the parabopic & parabopic mirror and photodetector, which is installed at the focus of the axial parabolic tube, the outputs of the photodetector and form
д соединены соответственно с первым и вторым входами регистрирую щего устройства.sd are connected respectively with the first and second inputs of the recording device.s
Кроме того, регистрвруюшее устройств во выполнено в гаде бсшшлогр, логарифмического yctumrenst генератора парных импульсов, подклкзченного к перBioMy н втофюму входу осциллографа, н измерител временных интервалов, соединенного с vtanoaoM генератора парныхIn addition, the register device is made in the bastard, logarithmic yctumrenst generator of paired pulses, connected to a BiMyMy and oscilloscope input, and a time interval meter connected to the vtanoaoM of the paired generator
импульсов, третий вход ocawutorp ia и вход генератора парных вмцульсов вл етс вторым входом регистрирующего устройства, а вход огарифмвческого усвлитеп - его первым входом.pulses, the third input of the ocawutorp ia and the input of the paired microvoltage generator is the second input of the registering device, and the input of the analog pulse is its first input.
На фиг. 1 представлена функциональна схема оптвко-електронной системы} на фиг. 2 - рег стрируюйаего устройства,FIG. 1 shows a functional diagram of the opto-electronic system} in FIG. 2 - reg stroyruyayego device
Оптико-електронна ;свстема состоит из источника 1 взлученв , п оротного столика 2 с расположенной на нем исслепуемсЛ пленкой 3, устройства 4 ввода цучка излучени в пленку, устройства 5 вывода пучка излучени вз пленкв, оптвко-механического сканирующего устрой ства 6 с плосквм вращающимс зеркалом 7 в ф мировател 8 оаорв о вмпульса, внеосевого параболического зеркала 9, фотопрвемнвка 10 в регвстрврукшего устройства 11, которое состоит из осциллографа 12, регулируемого генератора 13 парных импульсов, логарифмического усилител 14 и измерител 15 временных интервалов;, Система работает следующим образом Исследуема пленка 3 устанавливаетс на поворотный стопин 2 таким образ л, чтобы ее плоскость была перпендикул рна плоскости падени , а положение относ тельно устрсЛств 4 и 5 ввода и вывода излучени обеспечивало возбуждение волноводной моды и вывод излучени из пле ки 3. Врашаюшеес плоское зеркало.6 опечивает разверт выход щего из врпноводной пленки 3 излучени в плоскосте падени и направл еет его на ввеосевое параболическое зеркало 9, в фокусе кото рого распопожёна чувствительна пл с аадь фотшриемника 10. Импульс фототока с выходи фотоприемника 1О поступает на вход регистрирук цего устр Лсгеа 11. При повороте столика 2 фиксируютс поворота, соогветс тёкшие максвмумам амплитуды импульсов, возниквх щих а выходе фотоЕфиемника 1О в результате попадани на его чувствительную шнмаадку излучени , прсвиедшего чарез пленку 3 и отражшного от вращаю щегос 7 И) параболическ ч 9 зеркал. За начало отсчета принимаетс положение столика .2, при ( луч падающего излучени проходит параллельно плоскоета исследуемой пленки 3. Определенный таким образом набор углов тфедставл ет собсЛ спектр мод воцноводной пленки, из которого известным методсм могут быть определены коэффициент преломпе ни в топшина волноводн Л пленки 3. О пслучени ,количественной информаци об амплитудном распределении и углов спектре из чени , выход щего из пленки 3, используетс свойство параболического зеркала 9 собирать в фокусе , т.е. на чувствительной площадке фотоприемника 10, тспько те лучи, которые параллельны оси перабопы. Так кейс исследуема пленка 3 .с устройствами 4 а 5 ввода излучени и ащак пеес плоокое зеркало 7 образуют оптическую ристему , подобную двухзеркальной, то в со ответствии-с известным свойством двух зеркальных систем сигнал с фотоприемни ка 1О поступает на вход регистрируюшего устройства 11 лиихь в момент времени , соответствующий и тому же . положению вращающегос зеркала 7 относител|5но плоскости пленки 3. Этому положению плоского врашаюшегос зеркала 7 приводитс в соответствие момент по влени опорного импульса на выходе формировател 8 опорного импульса оптико-механического сканирующего устройства 6, что достигаетс соответствующим выбором положени установленных неподвижно Й4 .пов(фотном столике: 2 и вход щих в- состав фор 4ирОватвл 8 опорного импульса светодирда и фотодиода относительно вращающегос зеркала. При измерении импульс запускает развергК осциллографа 12 и генератор 13 парных ши1пульсов (с регули1: емой задержкой ). На вход осциллографа 12 поступает Сигнал с выхода фотоприемника 1О, усиленный логари4 и ческим усилителем 14, В результате на экране ослаиллографа 12 возникает -изображение пучка излучени , выход щего из пленки 3, содержшпее инфсфмацию об его угловом спектре и амплитудном распределешсй. Наличие в составе регистрирующего устройства 11 логарифмического усилител 14 позвол ет регистрировать на экране рсцшшографа 12 отношение амплитуд в логарифмическом масщтабе и обеспечивает высокое разрешение измерений. Дл -получени количественной информации об угпо&ом спектре излучени выход генератора 13 парных импульсов (с регулируемы задержкой) подключаетс к входу измерител 15 временных интервалов и параллельно входу осфшлографа 12. В результате на изображеши сечени цучка, регистрируемом осциллографом 12, возникают ркостные метки, положение первой из которых (от первм о импульса генератора 13) соответствует началу отсчета (момент по влени опорного им-пульса ), а положение (от второго импульса i tepaTopa 13) можно произвольно измен ть регулировкой задержки Между импульсами генератора 13, устанавлива таким образом вторую ркостную метку в любую точку изображени сечени пучка. Так как оптико-механическое сканирукшее устройство 6 обес1печивает равномерную развертку по углу, .то временную шкалу на экране осцилло- . графа 12 можно привести в соответствие с угловой шкааой сканируюшего устройства 6, т.е. измер задержку второй метки относительно , можно определить угловое положение относительно на-. чала отсчета. Например, последовате ьно устанавлива вторую метку на уровне половины амплитуды импульса на перед5 102The optical system is composed of a source 1, a rotary table 2 with an explosive film 3 located on it, a film 3, an injection device 4 for introducing radiation into the film, an output device 5 for outputting a beam of optical films, an optical-mechanical scanning device 6 with a rotating mirror plane 7 in the worldviewer 8 a pulse of an impulse, an off-axis parabolic mirror 9, a phototransformer 10 in a remote device 11, which consists of an oscilloscope 12, an adjustable oscillator 13 of paired pulses, a logarithmic amplifier 14 and a meter 15 time intervals ;, the system works as follows. The film 3 under investigation is mounted on a rotary stop 2 so that its plane is perpendicular to the plane of incidence, and the position relative to devices 4 and 5 of the input and output radiation provides excitation of the waveguide mode and output of the radiation from 3. A rotating flat mirror.6 patches the radiation that comes out of the water-borne film 3 in the plane of incidence and directs it to the axial parabolic mirror 9, at the focus of which is sensed flax with a photographic receiver 10. A photocurrent pulse from the output of the photoreceiver 1O arrives at the input of the register device Lggea 11. When the table 2 is rotated, the rotations are fixed, according to the maximum amplitudes of the pulses appearing at the output of the photoelectric 1, as a result of the effect of the effect of the effect of the output signal of the photoelectric 1, as a result of the effect of the output signal of the photoelectric 1, as a result of the effect of the output of the photoelement 1, the result of the impact of the effect of the impact of the output of the photoelectric 1, the result of the impact of the effect of the effect of the output of the photoelectric 1, the result of the impact of the effect of the effect of the effect of the output of the photoelectric 1, the result of the impact of the effect of the effect of the effect of the output of the photoelectric 1, the result of the impact of the effect of the impact of the output of the photo of the receiver of the effect of the max. of the film 3, which is reflected from the rotating 7 And) parabolic h 9 mirrors. The position of the table is taken as a reference point. 2, with (the incident radiation beam passes parallel to the plane of the film under study 3. The set of angles determined in this way does not reflect the mode spectrum of the high-water film, from which the coefficient of wavelength L of the film 3 can be determined by a known method. The computation, quantitative information on the amplitude distribution and the angles of the spectrum from the film emerging from the film 3, is used to collect the feature of a parabolic mirror 9 in focus, i.e. on the sensitive the photodetector 10, tspko those rays that are parallel to the axis of the perabopa.So the case is investigated film 3. with radiation input devices 4 a 5 and scissors without a mirror 7 form an optical mirror similar to the two-mirror one, then in accordance with the well-known property of two mirror systems the signal from the photodetector 1O arrives at the input of the registering device 11 lii at the time instant corresponding to the same position of the rotating mirror 7 relative to the plane of the film 3. This position of the plane vrashayushogo mirror 7 is given in accordance with the moment of occurrence of the reference pulse at the output of the imaging unit 8 of the reference pulse of the opto-mechanical scanning device 6, which is achieved by appropriate positioning of the fixed stationary P4 (photo table: 2 and the 4vOvvvl 8 reference pulse of the light-emitting diode and photodiode relative to rotating mirror. When measuring, the pulse triggers the oscilloscope 12 and the generator of 13 pair pulses (with adjustable 1: delay). The input of the oscilloscope 12 receives a signal from the output of the photoreceiver 1O, amplified by a log amplifier and 14. As a result, an image of the radiation beam emerging from the film 3 appears on the screen of the oscillograph 12, containing information about its angular spectrum and amplitude distribution. The presence of a logarithmic amplifier 14 in the recording device 11 makes it possible to record the ratio of amplitudes in a logarithmic scale on the screen of the X-ray scanner 12 and provides a high resolution of measurements. To obtain quantitative information on the uHp & radiation spectrum, the output of the generator 13 pair pulses (with adjustable delay) is connected to the input of the meter 15 time intervals and parallel to the input of the sampler 12. As a result, the cross section images recorded by the oscilloscope 12 show bright marks, the position the first of which (from the first pulse of the generator 13) corresponds to the origin of the pulse (the moment of the appearance of the reference pulse), and the position (from the second pulse i tepaTopa 13) can be arbitrarily changed by adjusting delays between the pulses of the generator 13, thus setting the second brightness mark to any point of the image of the beam section. Since the optical-mechanical scanned device 6 provides a uniform sweep angle, this time scale on the oscillo screen. column 12 can be aligned with the angular scale of the scanning device 6, i.e. measuring the delay of the second mark relative to, you can determine the angular position relative to the n. countdown. For example, by successively setting the second mark at the level of half the amplitude of the pulse on the front5 102
нем и заднем его фронте и измер соотВетствук цие задержки, можно измерить угловую ширину нмпульса по уровню O,5j .аналогичным образом, устанавлива метку в максимумы .импульсов, можно ш ределить угловое положение паразитных К4ОД относительно основной, если таковые иК еютс в спектре исследуемой тигенки и т. Д Измерение времени задержки осу шествд етс с . измерител 13 Bjg MeHHbix интервалов, в качестве которого используетс , например, частотомер, работак кий в соответствующем режиме, а калибровка временной шкалы по углу по времени между двум соседними опорными импульсами, соответствующему 36О.It is possible to measure the angular width of the impulse by the level O, 5j. Similarly, by setting the mark to the maxima of the impulses, it is possible to determine the angular position of the parasitic K4OD relative to the main, if any, in the spectrum of the investigated pigment and so on. The measurement of the delay time is carried out with. a 13 Bjg MeHHbix interval meter, which uses, for example, a frequency meter operating in the corresponding mode, and calibrating the time scale by the angle of time between two adjacent reference pulses corresponding to 36O.
АBUT
/О/ABOUT
/4/four
4«four"
Фокусное рассто ние внеосевого параболического зеркала 9 и размер чувствительной площадки фотопрнемника -10 выбираетс таким образом, чтобы мгновенное угловое поле зрени фотопр емника 10 быпо существенно (не менее чем в 20 раз) меньше углрво1й щиртны нсслеауемых пучков излучени Г.что обеспечивает высокое угловйе размещение системы.The focal length of the off-axis parabolic mirror 9 and the size of the sensitive photopath of the photocopier -10 are chosen so that the instantaneous angular field of view of the photoelectric transducer 10 is significantly (at least 20 times) smaller than the angle of the emitted beam of radiation that ensures a high angle system placement .
Таким образом, за счет обеспечени возкюжности получени всей совокупности экспериментальных данных об исследуемой волноводной пленке при исполт зуемой конструкции оптиконмеханической части системы и схемной реализации регистрирующего устройства расшир ютс функциональные возможности системы.Thus, due to the availability of obtaining the entire set of experimental data on the waveguide film under study, the optical system's structural design and circuit design of the recording device are used to expand the functionality of the system.
//
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813346411A SU1024714A1 (en) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | Optical electronic system for measuring planar wave-guide film parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813346411A SU1024714A1 (en) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | Optical electronic system for measuring planar wave-guide film parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1024714A1 true SU1024714A1 (en) | 1983-06-23 |
Family
ID=20979829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813346411A SU1024714A1 (en) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | Optical electronic system for measuring planar wave-guide film parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1024714A1 (en) |
-
1981
- 1981-09-21 SU SU813346411A patent/SU1024714A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. P.P. Herrmann. DetermJnatlon ;efth1ckness, refractive Index and .drsperslon of wavegulding thin fllras with Abbe refractometer. - Applied Optics, 1980, V. 19, p. 3261-3262. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4254337A (en) | Infrared interference type film thickness measuring method and instrument therefor | |
US3807870A (en) | Apparatus for measuring the distance between surfaces of transparent material | |
US3743427A (en) | Modulation transfer function measurement system and method | |
JP2002098763A (en) | Optoelectronic device for detecting object | |
US4241996A (en) | Apparatus for measuring the quality of optical equipment | |
JPS6249562B2 (en) | ||
GB2147697A (en) | Level measurement method and apparatus | |
US3813169A (en) | Device for determining position and focus of an optical member | |
SU1024714A1 (en) | Optical electronic system for measuring planar wave-guide film parameters | |
US4269514A (en) | Non-contact scanning gage | |
US3754815A (en) | Rotatable mirror angular position electronic measuring system for activating a digital display | |
JPH0599659A (en) | Method and device for measuring light-beam incident angle and usage of distance measuring equipment | |
US3229497A (en) | Shutter testing apparatus | |
SU693180A1 (en) | Device for measuring characteristics of liquid optical density | |
SU913184A1 (en) | Device for measuring diffused radiation angular distribution | |
JP2674129B2 (en) | Distance measuring device | |
JPH09210638A (en) | Laser type outer diameter-measuring instrument | |
SU1024709A1 (en) | Non-flatness checking device | |
SU819319A1 (en) | Device for remote measurement of angles in well | |
RU1774191C (en) | Device for determining relative spectral sensitivity characteristic of cooled radiation detectors | |
RU2149355C1 (en) | Device automatically determining changes of angular coordinate of object | |
GB2124761A (en) | Measuring position and/or dimensions of objects | |
JPH0812047B2 (en) | Beam position measuring device | |
JPS55124002A (en) | Optical position detector | |
RU2091711C1 (en) | Process of range measurement and device for its realization |