SU1732291A1 - Method of surface wave phase velocity measuring - Google Patents
Method of surface wave phase velocity measuring Download PDFInfo
- Publication number
- SU1732291A1 SU1732291A1 SU904810649A SU4810649A SU1732291A1 SU 1732291 A1 SU1732291 A1 SU 1732291A1 SU 904810649 A SU904810649 A SU 904810649A SU 4810649 A SU4810649 A SU 4810649A SU 1732291 A1 SU1732291 A1 SU 1732291A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- radiation
- surface electromagnetic
- frequency
- volumetric
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области измерени параметров поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) и предназначено дл использовани в оптическом приборостроении. Способ реализуетс в устройстве, содержащем лазер 1, зеркало 5, элемент 7 ввода ПЭВ, элемент 8 преобразовани ПЭВ в объемное излучение, фотоприемник 10. Дл достижени цели с помощью светоделител 2, модул тора 3 и узла Ь ввода лазерного излучени возбуждаетс в элементах 7, 9 объемное излучение сдвинутой частоты. Измеритель 12 разности фаз регистрирует разность фаз биений на фотоприемниках 10, по которой определ етс фазова скорость. 1 ил. « (/)The invention relates to the field of measurement of parameters of surface electromagnetic waves (SEW) and is intended for use in optical instrumentation. The method is implemented in a device containing a laser 1, a mirror 5, an input element 7 of a semiconductor, an element 8 that converts sew into a volumetric radiation, a photodetector 10. 9 volumetric emission frequency shifted. A phase difference meter 12 detects a beat phase difference at the photodetectors 10, from which the phase velocity is determined. 1 il. "(/)
Description
Изобретение относитс к области оптического приборостроени , в частности к технике измерени оптических характеристик поверхностей, и может быть использовано при конструировании устройства дл измерени фазовой скорости поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ),The invention relates to the field of optical instrumentation, in particular, to a technique for measuring the optical characteristics of surfaces, and can be used in designing a device for measuring the phase velocity of surface electromagnetic waves (SEW),
Целью изобретени вл етс проведение измерений в реальном масштабе времени,при одновременном увеличении точности измерений.The aim of the invention is to carry out measurements in real time, while simultaneously increasing the accuracy of measurements.
На чертеже изображена структурно- функциональна схема устройства дл измерени фазовой скорости поверхностных электромагнитных волн.The drawing shows a structural-functional diagram of a device for measuring the phase velocity of surface electromagnetic waves.
Схема содержит лазерный источник 1 излучени , светоделитель 2, модул тор 3, осуществл ющий сдвиг частоты лазерного излучени , узел А ввода лазерного излучени по пути распространени ПЭВ, выполненный в виде зеркала , поворотное зеркало 5, образец 6, элемент 7 ввода ПЭВ, элемент 8 преобразовани ПЭВ в объемное излучение (в виде дифракционной решетки), час- тично пропускающий ПЭВ, элемент 9 преобразовани ПЭВ в объемное излучение (в виде дифракционной решетки), фотоприемники 10 и 11, измеритель 12 разности фаз сигналов.The scheme contains a laser radiation source 1, a beam splitter 2, a modulator 3 that shifts the frequency of the laser radiation, a laser radiation injection unit A along the propagation path of the surface of the semiconductor, made in the form of a mirror, a turning mirror 5, sample 6 converting sew into volumetric radiation (in the form of a diffraction grating), partially transmissive sew, element 9 converting sew into volumetric radiation (in the form of a diffraction grating), photodetectors 10 and 11, meter 12 phase difference signals.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Излучение лазерного источника 1 направл етс на элемент 7 ввода ПЭВ и возбуждает ПЭВ, распростран ющуюс вдоль поверхности образца, Колли- неарно с ПЭВ распростран етс и объемное излучение, заводимое вдоль поверхности узлом k. Дойд до полупрозрачного дл ПЭВ элемента 8 преобразовани , ПЭВ частично преобразуетс в объемное излучение. Часть идущего вдоль поверхности объемного излучени также дифрагирует на элемент 8 преобразовани ПЭВ и распростран етс по1 тому же пути, что и объемное излучение, преобразованное из ПЭВ, После светоделител в одном из каналов лазерного излучени установлен модул тор 3, сдвигающий частоту лазерного излучени на величину fiW д)( величина 1/ДСО должна быть не меньше временного разрешени фотоприемника), где СО -частота лазерного излучени , а фотоприемнико 10 регистрируетс сигнал биений иа частоте Л СО Та часть излучени ПЭВThe radiation from the laser source 1 is directed to the element 7 for the introduction of the sew and excites the sew propagating along the surface of the sample. The volumetric radiation received along the surface by the node k propagates collinearly with the sew. When the conversion element 8 which is translucent for the PEV element 8 is reached, the PEV is partially converted into volumetric radiation. A part of the bulk radiation along the surface also diffracts onto the PEV conversion element 8 and propagates along the same path as the volume radiation converted from the PEV. After the splitter, a modulator 3 is installed in one of the laser radiation channels, shifting the frequency of the laser radiation by fiW e) (the value of 1 / LLO should not be less than the time resolution of the photodetector), where CO is the frequency of the laser radiation, and the photoreceiver 10 records the beat signal at the frequency L CO That part of the radiation
5five
котора прошла через элемент 8 преобразовани , и идущее вдоль поверхности объемное излучение посредством элемента 9 преобразовани ПЭВ также даду-т сигнал биений на частоте UG), регистрируемой фотоприемником 11. Однако фаза этого сигнала биений будет отличатьс от фазы сигнала биений , регистрируемого фотоприемником 10, на величину Д1р, котора определ етс рассто нием 1 между элементами 8 и 9 преобразовани и фазовой скоростью ПЭВ v, Разность фаз ДЦ определ етс разностью оптических длин путей между элементами 8 и 9 преобразовани дл ПЭВ и дл идущего вдоль поверхности объемного излучени и, как видно из чертежа, онаwhich passed through the conversion element 8 and the volume radiation traveling along the surface through the sew conversion element 9 will also give a beat signal at the frequency UG) detected by the photoreceiver 11. However, the phase of this beat signal will be different from the phase of the beat signal detected by the photoreceiver 10 by the magnitude D1p, which is determined by the distance 1 between the conversion elements 8 and 9 and the phase velocity of the vacuum generator V, the phase difference of the DC is determined by the difference of the optical path lengths between the conversion elements 8 and 9 for the vacuum generator and for the bulk radiation along the surface and, as can be seen from the drawing, it
20 равна:20 equals:
Ю . (Ы+ЛСО) W G)YU . (S + LSO) W G)
- - 1 1- - 1 ,- - 1 1- - 1,
V СV СV СV С
где с - скорость света. Последнее приближение справедливо с хорошей точностью, так какй(Я«СЗ. Отсюда:where c is the speed of light. The last approximation is valid with good accuracy, so how do (I "SZ. Hence:
С01 UJl+TftifTc C01 UJl + TftifTc
Таким образом, измерив разность фаз сигналов биений, можно определить фазовую скорость ПЭВ,Thus, by measuring the phase difference of the beat signals, it is possible to determine the phase velocity of the sew,
v сv with
Временное разрешение устройства составл ет величину пор дка (1/АОЗ)The time resolution of the device is in the order of (1 / AOD)
и ограничено снизу только временным разрешением фотоприемников. Это временное разрешение может быть существенно меньше характерных времен процессов, идущих на поверхност хand is limited to the bottom only by the time resolution of the photodetectors. This time resolution may be substantially less than the characteristic times of the processes occurring on the surface.
металлов и вли ющих на величину фазовой скорости (например, окислительные реакции и т.п.). Следовательно , измерение фазовой скорости можно проводить в реальном масштабеmetals and affecting the magnitude of the phase velocity (e.g., oxidation reactions, etc.). Therefore, the measurement of the phase velocity can be carried out in real scale.
времени.of time.
Так как в качестве источника излучени используетс лазер, то когерентность волн, при интерферен-fSince a laser is used as a radiation source, the coherence of the waves, with interference-f
ции которых регистрируютс сигналы биений, всегда будет иметь место. Однако амплитуда биений всегда будет иметь место. Однако амплитуда биений будет тем больше, чем выше когерентность интерферирующих волн. Поэтому разность оптических длин путей в двух каналах от светоделител до элемента ввода ПЗВ следует делать как можно меньшей.which signals are recorded beating signals will always take place. However, the amplitude of the beats will always occur. However, the amplitude of the beats will be the greater, the higher the coherence of the interfering waves. Therefore, the difference between the optical path lengths in the two channels from the splitter to the input element ELV should be made as small as possible.
ормула изformula from
SS
обрarr
1one
е т е н и et e and
Способ определени фазовой скорос ти поверхностной электромагнитной , волны, заключающийс в том, что по пути распространени поверхностной электромагнитной волны направл ют когерентное ей объемное излучение, преобразуют поверхностную электромагнитную волну в объемное излучение , измер ют интенсивность излучени и определ ют фазовую скорость, отличающийс тем, что, с целью измерени в реальном масштабе времени и увеличени точности, по пути распространени поверхностной электромагнитной волны направл ют объемное излучение, слвинутое по частоте относительно частоты поверхностной электромагнитной волны, пре- поверхностную электромаг1732291The method of determining the phase velocity of a surface electromagnetic wave, which consists in directing the coherent volume radiation along the propagation path of the surface electromagnetic wave, converts the surface electromagnetic wave into volume radiation, measure the radiation intensity and determine the phase velocity, characterized in that , in order to measure in real time and increase accuracy, the direction of the propagation of a surface electromagnetic wave directs the bulk radiation, Toe frequency relative to the frequency of a surface electromagnetic wave, surface pre elektromag1732291
5five
нитную волну в объемное излучение в двух пространственно разнесенных вдоль направлени распространени поверхностной электромагнитной волны точках при фотосмешивании со сдвинутым по частоте объемным излучением, измер ют разность фаз двух соответствующих сигналов оптических биений, а фазовую скорость v наход т из со- , отношени During the photo-mixing with frequency-shifted bulk radiation, the phase difference between the two waves spatially separated along the propagation direction of the surface electromagnetic wave during photo-mixing is measured, and the phase velocity v is found from the ratio
v ссЛ/( l+|ulflc),v ssl / (l + | ulflc),
где (0 частота поверхностной электромагнитной волны; с - скорость света; 1 - рассто ние между пространственно разнесенными точками преобразовани поверхностной электромагнитной волны в объ- , емчое излучение; UCf- разность фаз сигналов биений,where (0 is the frequency of the surface electromagnetic wave; c is the speed of light; 1 is the distance between the spatially separated points of conversion of the surface electromagnetic wave into bulk radiation; UCf is the phase difference of the beat signals,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904810649A SU1732291A1 (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Method of surface wave phase velocity measuring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904810649A SU1732291A1 (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Method of surface wave phase velocity measuring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1732291A1 true SU1732291A1 (en) | 1992-05-07 |
Family
ID=21506349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904810649A SU1732291A1 (en) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | Method of surface wave phase velocity measuring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1732291A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512659C2 (en) * | 2012-07-03 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method to measure length of distribution of infra-red superficial plasmons on real surface |
-
1990
- 1990-04-04 SU SU904810649A patent/SU1732291A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Keilmatm F., Bai Y.H. Applied Physics A, 1982, v. A2-9, p. 9-18. Schlesinger Z., Sievers A.J. Applied Physics Letters, 1980, v, 36, N 6, p. 409-412. ( СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОЙ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512659C2 (en) * | 2012-07-03 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method to measure length of distribution of infra-red superficial plasmons on real surface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3279116B2 (en) | Laser Doppler velocimeter | |
JPH07311182A (en) | Evaluation of sample by measurement of thermo-optical displacement | |
JPS6135495B2 (en) | ||
CN110207733B (en) | Optical fiber interferometer arm length difference measuring device and method based on sweep frequency laser | |
JPH08211132A (en) | Voltage measuring apparatus | |
US3286582A (en) | Interference technique and apparatus for spectrum analysis | |
JP2732849B2 (en) | Interferometer | |
SU1732291A1 (en) | Method of surface wave phase velocity measuring | |
JPH06186337A (en) | Laser distance measuring equipment | |
JPH07209090A (en) | Optical circuit evaluating method | |
JPS63122906A (en) | Apparatus for measuring thickness of film | |
JPH07190712A (en) | Interferometer | |
JPS63196829A (en) | Method and apparatus for searching fault point of light waveguide | |
JPS5866881A (en) | Surveying equipment by light wave | |
RU2788568C1 (en) | Device of doppler velocity measurement based on interferometer with fiber input of radiation | |
EP0436752B1 (en) | Optical interference signal extractor | |
SU629807A1 (en) | Phase method for range finding in highly-absorbing media | |
JPH09222356A (en) | Device for calibrating vibration pick-up | |
CN111678610B (en) | Scanning light source wavelength measuring device based on etalon and interferometer | |
JPH0875434A (en) | Surface form measuring device | |
RU2143487C1 (en) | Detector of movable microorganisms | |
JP2655647B2 (en) | Optical integrated circuit interferometer | |
SU1091076A1 (en) | Optical doppler meter of reynolds stresses in liquid or gas flow | |
SU624157A1 (en) | Method of determining velocity of propagation of surface acoustic waves | |
SU834396A1 (en) | Light range finder |