SU378758A1 - DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF PHASES BETWEEN MUTUALLY PERPENDICULAR VECTOR COMPONENTS - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF PHASES BETWEEN MUTUALLY PERPENDICULAR VECTOR COMPONENTSInfo
- Publication number
- SU378758A1 SU378758A1 SU1475046A SU1475046A SU378758A1 SU 378758 A1 SU378758 A1 SU 378758A1 SU 1475046 A SU1475046 A SU 1475046A SU 1475046 A SU1475046 A SU 1475046A SU 378758 A1 SU378758 A1 SU 378758A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- mutually perpendicular
- phases
- difference
- analyzer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
1one
Известны фотоэлектронные устройства дл измерени разности фаз между взаимно перпендикул рными компонентами вектора отраженной волны, возникающей, например, при полном внутреннем отражении плоскопол ризованного света от поверхности раздела эталонной и исследуемой среды. В этих устройствах измерение осуществл етс с помощью компенсаторов разности фаз, применение которых существенно снижает точность измереки за счет дополнительных погрешностей, св занных с их изготовлением, юстировкой и установкой в оптическом тракте прибора.Photoelectronic devices are known for measuring the phase difference between the mutually perpendicular components of the reflected wave vector, which occurs, for example, with full internal reflection of plane-polarized light from the interface surface of the reference and test environments. In these devices, the measurement is carried out with the help of phase difference compensators, the use of which significantly reduces the accuracy of measurements due to the additional errors associated with their manufacture, adjustment and installation in the optical path of the device.
В насто щее врем большое значение приобретают устройства дл измерени разности фаз взаимно перпендикул рных компонент вектора отраженной волны при исследовании тонких пленок, нолупроводников, оптических констант металлов, показателей преломлени прозрачных и непрозрачных сред и др., поэтому исключение сложных компенсаторов разности фаз из оптической схемы устройства представл ет большое практическое значение.At present, devices for measuring the phase difference of the mutually perpendicular components of the reflected wave vector in the study of thin films, nanowires, optical metal constants, refractive indices of transparent and opaque media, etc. are of great importance. Therefore, the elimination of complex compensators of phase difference from the optical circuit of the device is excluded. It is of great practical importance.
В предлагаемом устройстве дл измерени разности фаз фотоэлектронна след ща сиетема св зана обратной св зью с анализатором и отсчетным устройством, что позвол ет исключить компенсатор из измерительной схемы устройства и повысить точность измерени .In the proposed device for measuring the phase difference, the photoelectric tracer is coupled with feedback to the analyzer and the reading device, which eliminates the compensator from the measuring circuit of the device and improves the measurement accuracy.
На чертеже представлена принципиальна The drawing shows the principal
схема предлагаемого устройства применительно к измерению показател преломлени исследуемой среды.scheme of the proposed device in relation to the measurement of the refractive index of the medium.
Устройство состоит из источника / света, пол ризатора 2, модул тора 3 света по колебани м его плоскости пол ризации, призмы 4 полного внутреннего отражени , омываемой исследуемой средой, анализатора 5 с отсчетным устройством, фотоприемника 6, электронного усилител 7 и фазового двигател 8.The device consists of a source / light, a polarizer 2, a modulator 3 of the light according to the oscillations of its polarization plane, a prism 4 of total internal reflection washed by the test medium, an analyzer 5 with a reading device, a photodetector 6, an electronic amplifier 7 and a phase motor 8.
Монохроматический световой поток от источника / света, пройд пол ризатор 2 и модул тор 3 света, направл етс под углом на измерительную поверхность призмы 4. Известно , что плоскопол ризованный свет, падающий из прозрачной изотропной среды 9 под углом ф на границу со средой 10, при полном внутреннем отражении оказываетс эллиптически пол ризованным; при этом между взаимно перпендикул рными компонентами вектора отраженной волны обнаруживаетс сдвиг фазы б, завис щий от угла падени ф и показателей преломлени среды 9 и 10, определ емой уравнением:A monochromatic light flux from a source / light, passed through a polarizer 2 and a modulator 3 of light, is directed at an angle to the measuring surface of the prism 4. It is known that plane-polarized light falling from a transparent isotropic medium 9 at an angle φ to the boundary with the medium 10, with full internal reflection, it appears elliptically polarized; in this case, between the mutually perpendicular components of the reflected wave vector, phase shift b is detected, depending on the angle of incidence φ and the refractive indices of medium 9 and 10, defined by the equation:
//
N slnji - ( -N slnji - (-
COStpCostp
(1)(one)
Отраженный эллиптически пол ризованный свет поступает на анализатор 5. Далее модулированный по интенсивности световой поток преобразуетс при помощи фотоэлектронного Зстройства 6, 7 в переменное напр жение, которое подаетс на одну из двух обмоток статора реверсивного электродвигател 8. Втора обмотка двигател питаетс напр жением от общего источника с модул тором. Двигатель S кинематически св зан с анализатором. Интенсивность света на выходе из анализатора в такой системе (при отсутствии модул ции света по колебани м его плоскости пол ризации ) выражаетс зависимостью: г /, ГсОЗ (Р - а) - sin 2а Sln2p Sln - 1 где /о - интенсивность пол ризованного пучка лучей, пропущенного пол ризатором; аир - углы между направлени ми колебаний , пропускаемыми соответственно пол ризатором и анализатором, и направлением колебаний одного из компонент электрического вектора отраженной волны. При повороте анализатора, т. е. при изменении угла р, экстремальным значени м интенсивности отвечает угол р рэкстр-, св занный с разностью фаз б зависимостью: tg2p«eTp. tg2aCOs8.( Эта зависимость вытекает из услови равенства нулю частной производной --. При введении в систему модул ции света по колебани м его плоскости пол ризации переменна составл юща интенсивности модулированного света после анализатора состоит в общем случае из слагающих измен ющихс с частотой равной частоте модул ции и удвоенной (выспшм.и гармониками ввиду их малости можно пренебречь). При угле Рэкстр., соответствующем экстремальным значени м интенсивности, в переменной составл ющей интенсивности исчезает слагающа , измен юща с с частотой модул ции . Это указывает на то, что след ща система лрибора с анализатором в цепи обратной св зи будет автоматически следить за изменением разности фаз, а следовательно, согласно зависимости (1) за изменением показател преломлени измер емой среды. Совместное ращение зависимостей (1) и (2) дает дл Рэкстр-: -.(-У .тгН tg2p UJ где К slncp ( - 1). Предмет изобретени Устройство дл измерени р.азности фаз между взаимно перпендикул рными компонентами вектора отраженной волны, содержащее источник монохроматического света, пол ризатор, модул тор света, анализатор и фотоэлектронную след щую систему, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , фотоэлектронна след ща система подключена к анализатору с отсчетным устройством.Reflected elliptically polarized light enters analyzer 5. Next, the intensity modulated luminous flux is converted by photoelectric device 6, 7 into alternating voltage, which is supplied to one of the two stator windings of the reversing electric motor 8. The second motor winding is supplied with voltage from a common source with modulator. Engine S is kinematically associated with the analyzer. The intensity of light at the output of the analyzer in such a system (in the absence of light modulation according to the oscillations of its polarization plane) is expressed by the relationship: g /, GaO3 (P - a) - sin 2a Sln2p Sln - 1 where / o is the intensity of the polarized beam rays missed by the polarizer; air is the angles between the directions of oscillations transmitted by the polarizer and the analyzer, respectively, and the direction of oscillations of one of the components of the electric vector of the reflected wave. When the analyzer is rotated, i.e., when the angle p varies, extreme values of intensity correspond to angle p rextr- associated with the phase difference b dependence: tg2p «eTp. tg2aCOs8. (This dependence arises from the condition that the partial derivative is equal to zero. When introduced into a light modulation system according to the oscillations of its polarization plane, the variable component of the modulated light intensity after the analyzer consists in general of the components varying with frequency equal to the modulus frequency because of their smallness can be neglected. At the Racktr. angle, corresponding to the extreme values of the intensity, the component that changes in the intensity component a c is the modulation frequency. This indicates that the tracking system of the lobby with the analyzer in the feedback circuit will automatically monitor the change in the phase difference, and therefore, according to dependence (1), the change in the refractive index of the medium being measured. dependencies (1) and (2) gives for Rackstr: -. (- Y.tgN tg2p UJ where K slncp (- 1). Object of the Invention A device for measuring the phase density of phases between mutually perpendicular components of the reflected wave vector, containing the source monochromatic light, polarizer A light modulator, an analyzer and a photoelectron tracking system, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the photoelectron tracking system is connected to the analyzer with a reading device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1475046A SU378758A1 (en) | 1970-08-28 | 1970-08-28 | DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF PHASES BETWEEN MUTUALLY PERPENDICULAR VECTOR COMPONENTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1475046A SU378758A1 (en) | 1970-08-28 | 1970-08-28 | DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF PHASES BETWEEN MUTUALLY PERPENDICULAR VECTOR COMPONENTS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU378758A1 true SU378758A1 (en) | 1973-04-18 |
Family
ID=20457239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1475046A SU378758A1 (en) | 1970-08-28 | 1970-08-28 | DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF PHASES BETWEEN MUTUALLY PERPENDICULAR VECTOR COMPONENTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU378758A1 (en) |
-
1970
- 1970-08-28 SU SU1475046A patent/SU378758A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100742982B1 (en) | Focused-beam ellipsometer | |
US4309110A (en) | Method and apparatus for measuring the quantities which characterize the optical properties of substances | |
KR20080100343A (en) | Surface plasmon resonance sensors and methods for detecting samples using the same | |
US4176951A (en) | Rotating birefringent ellipsometer and its application to photoelasticimetry | |
SU378758A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE DIFFERENCE OF PHASES BETWEEN MUTUALLY PERPENDICULAR VECTOR COMPONENTS | |
JPS6356924B2 (en) | ||
JPH0612333B2 (en) | Automatic birefringence measuring device | |
JPH0449642B2 (en) | ||
JPH07190712A (en) | Interferometer | |
US3551056A (en) | Apparatus for automatically measuring the thickness of transparent films on silicon wafers | |
SU555281A1 (en) | Autocaltimator for measuring angles | |
SU549686A1 (en) | Method for determining wavelength of light filter | |
SU104005A1 (en) | The method of determining the thickness and index; refraction of thin films | |
SU847018A1 (en) | Displacement meter | |
SU1155921A1 (en) | Polarizing refractometer | |
JPH05264687A (en) | Optical magnetic field sensor | |
SU1045004A1 (en) | Anisotropic material polarization property investigation device | |
SU1610256A1 (en) | Optical device for measuring angular displacements | |
US2413660A (en) | Flickering beam spectrophotometer | |
SU1383108A1 (en) | Spectrophotometer | |
JP2505823Y2 (en) | Laser displacement meter | |
SU550564A1 (en) | Modulation method for determining plate index | |
SU383406A1 (en) | Piezo optic dynamometer | |
SU118392A1 (en) | Photoelectric refractometer | |
SU1060939A1 (en) | Multi-beam interferometer |