SU1045004A1 - Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов - Google Patents

Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов Download PDF

Info

Publication number
SU1045004A1
SU1045004A1 SU823378223A SU3378223A SU1045004A1 SU 1045004 A1 SU1045004 A1 SU 1045004A1 SU 823378223 A SU823378223 A SU 823378223A SU 3378223 A SU3378223 A SU 3378223A SU 1045004 A1 SU1045004 A1 SU 1045004A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
splitting element
polarization
synchronous detector
radiation
output
Prior art date
Application number
SU823378223A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Викторович Коротаев
Геннадий Александрович Медведкин
Эрнст Дмитриевич Панков
Юрий Васильевич Рудь
Original Assignee
Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе, Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики filed Critical Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority to SU823378223A priority Critical patent/SU1045004A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1045004A1 publication Critical patent/SU1045004A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЯРИЗАИИОННЬЧС СВОЙСТВ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее источник излучени , оптический блок, включающий модул тор мощности излучени , измерительную камеру и фотоприемник , соединенный с блоком обработки информации, включающим последовательно соединенные селективный усилитель и синхронный детектор с фазосдвигающим устройством, отличающеес , тем, что, с целью расширени  диапазона измер емых параметров и упрощени  процесса, измерени , в нем источник излучени  выполнен с возможностью регулировани и  спектрального состава излучени , в оптический блок введены первый светоделитель ный элемент, установлен1 ый по ходу луча под углом 2fi «.)4 к его оси, плоские зеркала, установленные по ходу отраженного и пpoшедшего лучей параллельно светоделитель ному элементу, второй светоделительный элемент, установленный в TO4Jf ке пересечени  отраженных зеркалами лучей параллельно первому светоделительному элементу, два пол ризатора, каждый из которых расположен между зеркалом и вторым светоделительным элементом по ходу каждого из лучей, причем оси пропускани  пол ризаторов установленыс различными азимутами, а модул тор мощности излучени  установлен с возможностью поочередного перекрыти  каждого из лучей, разде- ленных первым светоделительным элементом , измерительна  камера выполнена с возможностью регулировани  температуры и снабжена электродами дл  образцов, в устройство введен пол ризационно-чувствительный анализирующий блок, установленный по (Л ходу одного из разделенных вторьпч светоделительным элементом лучей, причем азимут оси наибольшей чувствительности этого блока сог.пасован с азимутами осей пропускани  пол ризаЬгоров , а в блок обработки информации Ёведены селективный усилитель, вход которого соединен с выходом пол риза- ; ционно-чувствительного анализирующе4 го блока,а выход соединен с опорным СЛ входом синхронного детектора, и фильтр низких частот, подключенный к выходу синхронного детектора-. 2.Устройство ПОП.1, oтличaю щ .е е с   тем, что светоделительные элементы и зеркала установлены по ходу луча под углом 21

Description

Изобретение относитс  к измерител ной технике, а именно к конструкци м устройств дл  исследовани  свойств материалов с применением пол ризованного света, и может быть использовано при исследовании прозрачных, материалов (стекол, кристаллов и т.д.) с естественной и наведенной анизотропией, а также фазочувствительных материалов, например полупро водниковых кристаллов и пленок с изотропной и анизотропной структурами . Известно устройство дл  исследова ни  пол ризационных свойств анизотропных материалов при оптическом Гашении фотопроводимости, состо щее из источника белого света, фокусирую щей линзы, монохроматора, пол ризатора и изучаемого полупроводникового кристалла, установленных по ходу луча света, а также лампы накаливани  с интерференционным фильтром дл  подставки образца и блока обработки информации . Недостатки данного устройртва заключаютс  в низком быстродействии поскольку дл  изменени  положени  плоскости пол ризации необходим поворот пол ризатора, который производитс  вручную, а также в низких чувствительности к пол ризационному изменению фотопроводимости и спектральной точности, так как не используетс  дифференциальна  методика исследовани  пол ризационных свойств Наиболее,.близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  исследовани пол ризационных свойств анизотропных Материалов, содержащее источник излучени , оптический блок, включаю .адий модул тор мощности.излучени , измерительную камеру и фотоприемник соединенный с блоком обработки информации , включающим последовательн соединенные селективный усилитель и синхронный детектор с фазосдвигаю щим устройством Н . К недостаткам известного устрой|Ства относ тс  малый диапазон изме р емых параметров сложность процесс измерени , . Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых параметров и упрощение процесса измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  исследов.ани  пол ризационных свойств анизотропных материалов, содержащем источник изл чени , оптический блок, включающий модул тор мощности излучени , измерительную камеру и фотоприемник, соединенный с блоком обработки инфо мации, включающим последовательно соединенные селективный усилитель и .синхронный детекто р с фазосдвигающи устройством, источник излучени  выполнен с возможностью регулировани  спектрального состава-излучени , в оптический блок введены первый светоелительный элемент, установленный по ходу луча под углом 211 о; 271 + к его оси, плоские зерка/ia, установленные по ходу отраженного и прошедшего лучей параллельно светоделительному элементу, .второй .светоделительный элемент, установленный в точке пересечени  отраженных зеркалами лучей параллельно.первому светоделительному элементу, два пол ризатора, каждый из которых расположен между зеркалом и вторым светоделительным элемен том по ходу каждого из лучей,, причем оси пропускани  пол ризаторов установлены с различными азимутами, а модул тор мощности излучени  установлен с возможностью поочередного перекрыти  каждого из лучей,разделенных первым светоделительным элементом, измерительна  камера выполнена о возможностью регулировани  температуры и снабжена электродами дл  образцов , в устройство введен пол ризационно-чувствите .пьный анализирующий блок, установленный по ходу одного из разделенных вторьам светоделительным элементом лучей,причем азимут оси наибольшей чувствительности этого блока согласован с азимутами осей пропускани  пол ризаторов,а в блок обработки информации введены селективный усилитель , вход которого соединен с выходом пол ризационнр-чувствительного анализирующего блока, а выход соединен с опорным входом синхронного детектора , и фильтр низких частот, под:,ключенный к выходу синхронного детектора . Светоделительные элементы и зеркала установлены по ходу луча под уг  лом 2ti к его оси,а пол ризационно-чувствительный анализирующий блок выполнен в виде пол ризационочу;вствительного фотодетектора. Электроды дл  образцов измерительной камеры соединены с входом селективного усилител , соединенного с фотоприемником. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник 1 излучени , оптический блок 2, пол риэационно-чувствительный анализирующий блок 3, измерительную камеру 4 и блок 5 обработки информации. Оптический блок 2 включае светоделите .пьные элементы 6 и 7, зеркала 8 и 9, модул тор 10 мощности излучени , пол ризаторы 11 и 12. Блок 3 Может быть выполнен в виде пол ризационно-чувйтвителького фотодетек тора. Измерительна  камера 4 может быть выполнена в .виде держател  образца 13 с электродами, закрепленного в юстировочнсм устройстве 14 и помещенного в экранированный термостат 15. После измерительной камеры по ходу луча расположен фотоприемник 16. Блок обработки информации включает селективные усилители 17 и 18, синхронный детектор 19 и фильтр 20 низких.частот. Устройство работает следующим образом. Излучение источника 1 попадает в оптический блок 2 и делитс  светоде лительным элементом 6, Модул тор 10 мощности излучени , вращаемый дв гателем, прерывает излучение в кажд плече оптического блока поочередно, поэтому модул ци  осуществл етс  в противофазе. Пол ризаторы 11 и 12 задают различные состо ни  пол риза ции лучей, например взаимно ортогональные . Зеркала 8 и 9 и светоделительный элемент 7 направл ют лучи п основному и опорному каналам. Таким образом, на исследуемый образец ани зотропного материала поступают свет вые импульсы, последовательно пол ризованные в различных плоскост х, например во взаимно ортогональных, сдвинутых во времени по фазе на 180°. Суммарный поток излучени , прошедший исследуемый образец, имее переменную составл ющую, амлитуда которой пропорциональна разности коэффициентов пропускани  анизотроп ного материала дл  света с различны состо ни ми пол ризации. Фаза пере.менной составл ющей потока излуче- НИН определ етс  знаком разности ко эффициентов пропускани , который может мен тьс  с длиной волны излучени  . Сигнал преобразуетс  фотопри емником 16 либо исследуемым образом в измерительной камере из оптическо в электрический, селективный усилитель 17 вьщел ет переменную составл ющую . Далее сигнал поступает на синхронный детектор 19 и умножаетс  н независимую от него периодического величину, называемую вектором коммутации , который образуетс  путем п дачи на синхронный детектор опорного сигнала. Опорный сигнал формируетс  с помощью пол ризационно-чувст вйтельного анализирующего блока 3 и селективного усилител  18. Так как пол ризационно-чувствительный блок имеет большую чувствительность к излучени м с одним из состо ний пол ризации , например с азимутом о, то фаза опорного сигнала не измен етс . Селективный .усилитель 18 выдел ет и усиливает переменную составл ющую опорного сигнала, котора  поступает на опорный вход синхронно го детектора 19. На выходе синхронного детектора по вл етс  посто нный сигнал,величина которого пропорциональна измер емой величине, а знак определ етс  знаком измер емой величины . Фильтр 20 низких частот уме шает вли ние высокой частотной поме хи, котора  может по витьс  на выхо. синхронного детектора. При перекрытии одного из лучей между светоделительными элементами 6 и 7 на исследуемый образец поступи ет излучение только с одним состо нием пол ризации, например с азимутом О или 90 . При этом на выходе устройства по вл етс  величина, равна  коэффициенту пропускани  анизотропного материала или чувствительности фотоприемника на основе этого материала дл  света с соответствующим состо нием пол ризации. Регулиру  длину волны возбуждающего излучени  источника 1 и температуру термостата 15, можно измерить спектральное распределение и температурную зависимость указанных величин. В качестве примера приведено уст- ройство, изготовленное на основе монохроматора SPM-2 с лампой белого света ПЖ-24, которые используютс  в качестве источника с регулируемым спектральные составом. Светоделительные элементы и зеркала выполнены в виде плоскопараллельных пластинок из оптического стекла на отражающую поверхность ,зеркал нанесен слой алюмини . В качестве пол ризаторов, оси пропускани  которых установлены с aзrav1yтaми О и 90, использованы пол роиды ПФ-42. Пол ризационно-чувствительный детектор изготовлен на основе диодной структуры из одноосного фоточувствительного полупроводника, а азимут оси наибольшей чувствительности пол ризационно-чувствительного анализирук цего блока установлен параллельно азимуту оси пропускани  второго пол ризатора. Модул тором мощности излучени  служит механический прерыватель в виде диска с прорез ми , который вращаетс  гистерезисным двигателем Г-31А. Измерительна  камера содержит держатель образца, закрепленный в юстировочном устройстве , которое выполнено на основе черв чно-дисковой передачи и помещено в акранированный сосуд Дьюара с оптическим изотропными окнами. В блоке обработки информации в качестве селективных усилителей используютс  i микровольтметры селективные Вб-4, а в качестве синхронного детектора преобразователь напр жени  В9-2. По сравнению .с прототипом, позвол кхдим работать только при фиксирован ной длине волны и посто нной температуре , предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможност ми; а именно позвол ет непосредственно измер ть коэффициенты пропускани ,поглощени ,сигналы фототока, фотонапр жени  и т.п.
дл  света с различными состо ни ми пол ризации, их спектральное распределение , температурную зависимост и дифференциально-пол ризационные спектры. Кроме того, оно позвол ет автоматически получать на выходе исследуемые величины, что упрощает процедуры измерений по сравнению с прототипом. В предлагаемом устройстве также использованы унифицированные и дешевые элементы: пол ризатора зеркала, светоделители, тогда как в прототипе используютс  элементы более дорогие и дефицитные: электрооптический модул тор, четвертьволнова  пластинка, источники питани  электрооптического модул тора и т.д., что обеспечивает более низкую себестоимость предлагаемого устройства .

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее источник излучения, оптический блок, включающий модулятор мощности излучения, измерительную камеру и фотоприемник, соединенный с блоком обработки информации, включающим последовательно соединенные селективный усилитель и синхронный детектор с фазосдвигающим устройством, о т л ичающеес я. тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых параметров й упрощения процесса, измерения, в нем источник излучения выполнен с возможностью регулированияия спектрального состава излучения, в оптический блок введены первый светоделительный элемент, установленный по ходу луча под углом 2it <-«^21)4 £· к его оси, плоские зеркала, установленные по ходу отраженного и прох шедшего лучей параллельно светоделительному элементу, второй светоделительный элемент, установленный в точк ке пересечения отраженных зеркалами лучей параллельно первому светоделительному элементу, два поляризатора, . каждый из которых расположен между зеркалом и вторым светоделительным элементом по ходу каждого из лучей, причем оси пропускания поляризаторов установлены'с различными азимутами, а модулятор мощности излучения уста- . новлен с возможностью поочередного перекрытия каждого из лучей, разделен пьцх первым светоделительным элементом, измерительная камера выполнена с возможностью регулирования температуры и снабжена электродами для образцов, в устройство введен поляризационно-чувствительный ана- § лизирующий блок, установленный по ходу одного из разделенных вторым светоделительным элементом лучей, причем азимут оси наибольшей чувствительности этого блока согласован с азимутами осей пропускания гголяриза-Щ Егоров, а в блок обработки информации Введены селективный усилитель, вход которого соединен с выходом поляриэа- : ционно-чувствительного анализирующего блока,а выход соединен с опорным входом синхронного детектора, и фильтр низких частот, подключенный к выходу синхронного детектора·.
2. Устройство поп.1, отличаю щ .е е с я тем, что светоделительные элементы и зеркала установлены по ходу луча под углом 21) + 17 /4 к его оси, а поляризационно-чувствительный анализирующий блок выполнен в“виде поляризационно-чувствительного фотодетектора.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды для Образцов измерительной неньз с входом селективного усилителя, соединенного с фотоприемником.
SU823378223A 1982-01-04 1982-01-04 Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов SU1045004A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823378223A SU1045004A1 (ru) 1982-01-04 1982-01-04 Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823378223A SU1045004A1 (ru) 1982-01-04 1982-01-04 Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1045004A1 true SU1045004A1 (ru) 1983-09-30

Family

ID=20991045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823378223A SU1045004A1 (ru) 1982-01-04 1982-01-04 Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1045004A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
l. S., Bube R. Opticat Quenching of Photoconductivity in CdS, ZnS crystals. J.AppB. Phys. v 38, № 13, p. 5260, 1967. .2.. Годик Э.Э и др. Установка дл исследовани пол ризационных эффектов в фотопроводимости.-Приборы и техника эксперимента , 1977, W 5, с, 199.. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4309110A (en) Method and apparatus for measuring the quantities which characterize the optical properties of substances
US10168274B2 (en) Polarization properties imaging systems
US4589776A (en) Method and apparatus for measuring optical properties of materials
EP0250070A1 (en) Optical analysis method and apparatus having programmable rapid random wavelength access
CN109115690B (zh) 实时偏振敏感的太赫兹时域椭偏仪及光学常数测量方法
US20060256334A1 (en) Polarization state conversion in optically active spectroscopy
US6008928A (en) Multi-gas sensor
RU2135983C1 (ru) Способ измерения пропускания, кругового дихроизма, оптического вращения оптически активных веществ и дихрограф для его осуществления
US3741660A (en) Conversion of circular dichroism spectropolarimeter to linear dichroism measurement mode
US5696586A (en) Optical correlation gas analyzer
US7253896B1 (en) Filter
EP0080540A1 (en) Method and apparatus for measuring quantities which characterize the optical properties of substances
CN208847653U (zh) 一种实时偏振敏感的太赫兹时域椭偏仪
US3146294A (en) Interference microscope optical systems
US3481671A (en) Apparatus and method for obtaining optical rotatory dispersion measurements
US2438422A (en) Photometric apparatus giving readings invariant with azimuth on polarizing samples
SU1045004A1 (ru) Устройство дл исследовани пол ризационных свойств анизотропных материалов
RU2648014C1 (ru) Поляриметр для измерения постоянной верде прозрачных веществ
EP0144115B1 (en) An ellipsometer
US2471249A (en) Photometric apparatus and spectrophotometer using polarized light and a multiple retardation plate
US2126410A (en) Spectrophotometer
JPH06317518A (ja) 二色性分散計
US3545865A (en) Spectropolarimeter
SU1695145A1 (ru) Эллипсометр
US2430833A (en) Photometric apparatus giving readings invariant with azimuth on polarizing samples