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双折射测量技术介绍1.理论基础(1)偏振光尽管光具有波动性和粒子性,当处理偏振光时只考虑粒子性。光可以看作是横向电磁波,因此光由电场振动和磁场振动组成。但是,一般来说只考虑电场振动。我们可以把它分解成相互垂直方向上的两个振动来处理电场振动。如下图所示,1.1偏振光的分解起偏器是由和光波长相比足够小的光栅制成,或者由一特定偏振方向的光吸收材料组成,如果在光路中安装起偏器,光线是否能透过起偏器就取决于光的振动方向。也就是说,光透过起偏器只有一个振动方向。这里,因为振动方向是直线的,所以称为线性起偏器,振动方向的平面称为偏振面。一般,用p偏振光和s偏振光来表达偏振态。当光入射于介质时,入射光方向与法 ...
角度。(4)PEM光弹调制器是一种基于光弹效应的共振偏振调制器。光弹效应是由机械应力导致的透明介质固体中的线性双折射。光弹调制器发明于1960年。其中设计zui成功的光弹调制器包括了一个矩形的熔石英和一个有单晶石英制成的压电传感器。PEM是由各向同性的光学材料制成的,如石英等。PEM具有高调制纯度、效率、宽波段响应、高功率、优异的延迟稳定性等特点,广泛应用于偏振调制中。2.应用举例—线性双折射偏振测量仪下图展示了一个利用PEM,基于双折射原理,测试样品延迟大小和方向的装置结构图。2.1线性双折射偏振测量仪结构包含了一个偏振调制模块(光源,偏光片和一个PEM)、一个安装在机控X-Y位移台上的样品 ...
介绍使用一种PEM光弹调制器,其中PEM的速度为整个的双折射映射打开了大门 ,通过在信号处理方案中增加一个额外的锁相放大器,可以进一步提高测量速度。除了速度,PEM技术还提供了极高的双折射测量精度。业内得到共识的是,氟化钙CaF2是唯一实用的光学材料,用于157纳米光刻步进和扫描透镜。制备高质量的低应力双折射CaF2一直是一个挑战。除了这种应力诱导双折射,约翰·伯内特和他在NIST的同事们发现了CaF2沿<110>在157.6纳米处的晶体轴径为11.2纳米/厘米这一消息对于光刻工业来说是一个不受欢迎的意外,因为他们错误地认为属于立方晶体群的CaF2是一种各向同性材料。在本质双折射的 ...
弹性调制器(PEM)。中间模块是安装在计算机控制的X-Y台上的样品支架。这里使用的Exicor仪器有一个6in x6in X-Y级,允许在不同空间分辨率的样品中同时映射二维图像的大小和双折射角度。光室的下模块包括部分反射镜和两个检测组件。部分反射镜将样品后大约一半的光束传输到分析仪1和探测器1(通道1),并以小角度(2 - 5°)反射另一半光束到分析仪2和探测器2(通道2)。在这种配置中使用的小反射角对减少反射引起的偏振伪象至关重要。探测器产生的电子信号使用单个锁相放大器(EG&G型号7265)处理,具有两个输入,用于两个通道的顺序数据处理。原则上,双锁放大器可以用于同步测量,以加快性 ...
本文介绍使用PEM测量光学旋转的简单搭建设置,旋光器的使用及光学旋转计算及原理。当线偏振光穿过“光学活性”或“手性”材料时,光的偏振面可能发生旋转。这种现象被称为旋光。化学家把测量样品旋光性的方法称为“旋光法”。光学活性材料包括手性有机分子如葡萄糖和非对称结构的晶体如石英。旋光被物理学家解释为圆双折射的结果。圆双折射是左右圆偏振光的折射率差。线偏振光可以用左右圆偏振光的线性组合表示。当线偏振光光束进入光活性样品时,样品的圆双折射在左右圆偏振光分量之间产生相对相移。在样品内部沿路径长度积分的净相移称为圆延迟或圆延迟。当光束离开样品时,圆延迟产生线偏振平面的旋转(光学旋转)。圆双折射、圆延迟、圆延 ...
夹角45°的PEMs,以共振频率42kHz和47kHz调制,然后是轴22.5°的Glan棱镜、场透镜、单色仪和光电倍增管检测器。整个系统由一台专用的台式计算机控制。线性Stokes参数,Q和U,由2f调制频率测量,而圆形Stokes参数V,由第一个PEM的1f调制频率测量,使用锁相放大器以获得额外的精度。直流分量提供了总强度I。在我们能够产生完全线性偏振光的情况下,圆偏振光完全偏振光的偏振度为零。偏振计可从400nm调到800nm,并由软件自动控制,并可以在选定波长范围内进行离散的扫描。单色谱的光谱分辨率为15nm(FWHM),最常见的采样频率为5nm步长。实验分别测量了样品的透射和反射的圆偏 ...
tics),PEM光弹调制器(美国Hinds Instruments)。其中光弹调制器因为其各向同性,无自然双折射影响,大孔径,大容忍角等特点,成为偏振成像最理想的调制器件。如下是基于光弹调制器的偏振成像系统。图1 基于光弹调制器搭建偏振成像检测系统光路图这套光弹偏振成像系统的技术难点是,由于光弹调制器的调制频率(40-60KHz)与相机采样频率(30-100hz)存在比较大的差别,所以同步和计算是这个技术的核心。一些已经发表的关于利用偏振成像进行油膜检测的文献如下:1,水面溢油可见/近红外偏振光检测方法研究。王峰,杨锦宏,李小明,叶振良,激光与光电子学进展,49,051202(2012)2, ...
噪声扩展波长PEM成像,在工作电压为400 mV的10 nm设备上具有经验证的发射成像灵敏度。自行设计和制造的相机,用于低维护操作,具有卓越的功能,包括6位透镜转盘和超过20小时的LN2持续制冷时间。光学扩展端口为外部激光扫描OBIRCH、LADA、TIVA和其他成像模式提供了升级路径。3.3NA SIL物镜是定制设计的透镜家族中的新产品,经过优化,可在整个视场上提供卓越的衍射限制成像。自对准SIL尖端可自动调平,以符合被测设备的局部轮廓。独特的尖端弯曲设计提供了低的接触力,因此适用于成像安装器件或裸晶圆。集成轮廓传感器,测量器件表面轮廓,高度分辨率优于10 um。使用与精密x-y-z平台集成 ...
范围内基于双PEM(光弹调制器)的偏振测量系统为量化光的斯托克斯参数提供无与伦比的精度与灵敏度。该科研级高精度stokes测量系统可实现每秒超100组标准化斯托克斯参数集获取。一次测量生成4个斯托克斯参数。该系统在光学元件表征、光学系统光束输出表征、天文学、光纤制造、光源和激光质量控制等方面具有广泛的应用。 该系统采用了Hinds公司自研光弹性调制器(PEM)技术,提供了目前超高水平的偏振测量。此外,PEM提供高速操作,根据所需波长在37至100khz之间调制。PEM光弹调制器基于谐振调制,该系统能够提供完整的斯托克斯测量没有移动部件,因此在精度和重复性方面高出市面现有偏振态测量系统一个数 ...
高功率连续波532 nm DPSS激光器Sprout-H系列Sprout系列超紧凑、二极管泵浦固体DPSS激光器,提供532nm处近完美TEM00模高功率连续波输出,具有极好的长期稳定性和低光学噪声。基于多年的经验设计和制造的激光器,Sprout提供一个密封的,交钥匙型、高准直度、高 光谱纯度绿光光源。许多关键的技术确保了其卓越的性能,例如SealTM技术可使Sprout激光器隔离几乎所有的污垢、灰尘和水分以确保Sprout激光器长久不间断使用无需清理和维护。LockTM技术将所有光学装配锁定,以确保永久的准直。综上所有, Sprout激光器提供了需要极低光学噪声激光器的解决方案。激光头是一个 ...
量调制频率:PEMLabsTM Photoelastic Modulator 50 kHz or 50/60 kHz解调分析技术:Hinds Instruments SignalocTM Lock-in Amplifier or Wave Form Capture Card测量单位:nm (retardation), ° (angle)1 Typical performance at 5 nm retardation2 Up to 0.8 nm, 1% thereafter3 Up to 1.5 nm, 1% thereafter4 Maximum data collection ...
nts公司的PEM光弹调制器可以控制光束的偏振状态的改变,调制速率为20~100kHz。光弹调制器(PEM)的作用就像一个“动态的波片”,可以使快轴和慢轴之间产生一个周期变化的折射率差,从而控制透过光束的偏振进行周期性的变化。具体而言即,光弹调制器(photoelastic modulators)通过对线偏振光添一定的相位使输出光在圆偏振、椭圆偏振、线偏振等状态之间井进行变化,同时光弹调制器(PEM)还可以使光在左旋、右旋两种状态之间进行切换。 光弹调制器对比声光调制器、电光调制器、液晶调制器的独特之处包括: 大通光孔径(15到30mm,标准),同时保持很高的调制器频率超大接受角度(市场角) ...
型号如下:•PEM 100 I/FS50-60•PEM 100 II/FS20-23•PEM 100 II/FS42-47•PEM 100 II/ZS37-50I/FS50-40(I/FS50-55, I/FS47-50)使用I系列光弹调制器。系列I的光学部件为八边形,口径有限,适用于较小光斑。因此,当只有一束激光入射时,I系列光弹调制器一般可以满足要求。 II/FS20-23和II/FS42-47系统同样为熔融石英材料,在170nm到2.6um拥有高透射率。两种型号在可见光和近红外都适用。II/FS20-23系统拥有更大的口径。如果光斑较大或者是多束光束时可以选择II/FS20-23。双光弹 ...
光弹调制器(PEM)配合使用的科研级锁相放大器。这意味着用户可以通过使用这款经济型(但同时是科研级级别)的锁定放大器,实现偏振属性测量。Signaloc Model 2100采用了Hinds Instruments公司的锁相放大电路, 是一款新型的AC和DC双相模拟信号复原设备(AC and DC dual-phase analog signal recovery instrument)。针对光弹调制器的使用特点,每一个Signaloc Model 2100锁定放大器校准在一个固定频率上。这款放大器用于检测基波和二次谐波信号(1F和2F)。来自于锁定放大器的信号通过RS232传送给 ...
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