Устройство для визуальной индикации эллипсометрических параметров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОЙ ИВдаЮЩИИ ЭЛЛИПСОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАКЕТРОЪ поляризованного света, содержащее оптически связанные входную щель, поляризатор, двоякопреломляющую призму и по ходу каждого из двух расщепленных ею лучей фотоприемники, выходы которых подсоединены соответственно к горизонтальному и вертикальному входам осциллографа, о т л ичающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений за счет сужения линии контура осциллограмкн, щель, поляризатор и двоякопреломляющая призма расположены последовательно по ходу луча, поляризатор снабжен устройством для его вращения, а между выходами фотоприемников и горизонтальным и вертикальным входами § осциллографа расположен коммутатор Л электрических сигналов, механически связанный с устройством вращения поляризатора.

СОНИ COBETGHHX

tOI5W

PECllYSJlNH

3(50 01 Х 4 04

ЮСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Ч ОТКРЫТИЙ ГЕ®l()e .,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ еИЬМИИ & .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3341323/18-25 (22)28.09 ° 81 (46)07.01.84. Бюп. В 1 (72)И.A. Шайкевич, П.И. Дрозд и Л.В. Поперенко (71)Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г. Шев- . ченко (53)535.8(088.8) (56) 1. Дмитриев A.Ë. Эллипсометр с визуализацией проекционной картины на экране осциллографа. - "Оптика и спектроскопии",, т. 32, с. 191-195, 1972.

2. Трофимов В.A. Автоматический эллипсометр. - "Приборы и техника эксперимента", т. б, 1973, с. 151152 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОЙ

ИНДИЗИЩИИ ЭЛЛИПСОИЕТРИЧЕСКИХ IIAPAИВТРОВ поляризованноге света, соÄÄSUÄÄ 1065697 А держащее оптически связанные входную щель, поляризатор, двоякопреломляк щую призму и по ходу каждого иэ двух расщепленных ею лучей фотоприемники, выходы которых подсоединены соответственно к горизонтальному и вертикальному входам осциллографа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельк упрощения конструкции и повышения точности измерений эа счет сужения линии контура осциллограмма, щель, поляризатор и двоякопреломляющая призма расположены последовательно по ходу луча, поляризатор снабжен устройством для его вращения, а между выходами фотоприемников и гори.зонтальным и вертикальным входами Е а осциллографа расположен коммутатор электрических сигналов, механически связанный с устройством вращения поляризатора.

1065697

Изобретение относится к оптикополяризационным устройствам с фотоэлектрической регистрацией, предназначенным для анализа состояния по-, ляризации света.

Оно может быть использовано в 5 поляриметрических и угловых эллипсометрических измерениях в широкой области оптического спектра.

Известно устройство, предназначенное для визуальной индикации эл- 10 липсометрических параметров поляриэационного света, которое содержит интерферометр Цендера-Маха, поляризаторы, четвертьволновую пластинку (1). 15

Недостатком известного устройства является необходимость тщательной юстировки большого количества оптических узлов и деталей, сложность его конструкции, а также уширение линии контура осциллограммы эллипса поляризации за счет помех, создаваемых электронными узлами устройства, которые понижают точность определейия эллипсометрических параметров по визуализируемой замкнутой кривой.

Наиболее близким техническим ре- . шением к изобретению является устройство для визуальной индикации эллипсометрических параметров поляризованного света, содержащее оптически связанные входную щель, поляризатор, двоякопреломляющую призму и по ходу каждого из двух расщепленных З5 ек лучей фотоприемники, выходы которых подсоединены соответственно к горизонтальному и вертикальному входам осциллографа (2 3.

Недостатком его является сложность40 конструкцин и малая точность измерений за счет ушнрения линии контура осциллограммы.

Целью изобретения является упрощеwe конструкции и повышение точности измерений за счет сужения линии контура осциллограммы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для визуальной инди кации эллипсометрических параметров поляризованного света, содержащее оптически связанные входную щель, поляризатор, двоякопреломляющую призму и по ходу каждого иэ двух расщепленных ею лучей фотоприемники, выходы которых подсоединены соответственно к горизонтальному и вертикальному входам осциллографа, щель, поляризатор и двоякопреломляющая приз. ма расположены последовательно по ходу луча, поляризатор снабжен уст- 60 ройством для его вращения, а между выходами фотоприемников и горизонталь" ным и эертикальным входами осциллографа расположен коммутатор элект-, рических сигналов, механически свя- 65 занный с устройством вращения поляризатора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входную щель

1, поляризатор 2, дврякопреломлякщую призму 3, фотоприемники 4 и 5, коммутатор 6 электрических сигналов, входы Х и У осциллографа 7 и 8, устройство 9 вращения поляризатора. В предлагаемом устройстве плоскости пропускания двоякопреломляющей призмы сориентированы вдоль P u S направлений : эллиптически поляризованного света.

Устройство работает следующим образом.

Поляризованное излучение, посту-. пающее через входную щель 1,от исследуемого объекта, проходит через поляризатор 2, приводимый во вращение устройством 9. Тем самым при различных азимутальных положениях вращающегося поляризатора обеспечивают проецирование íà его плоскость пропускания составляющих электрического вектора эллипса колебаний. Далее свет попадает на двоякопреломляющук призму 3 и расщепляется ею на:два луча со взаимно ортогональной поляризацией, которые падают на фотоприемники 4 и 5. Сигналы с выхода фотоприемников 4 и 5 подаются на коммутатор 6 электрических сигналов, в котором в момент прохождения плоскостью пропускания поляризатора, например P и $ плоскости, вырабатывается управляющий сигнал для изменения полярности в одном из каналов для сигналов, поступающих с фотоприемников на входы осциллографа

7 и 8. По наблюдаемой при этом на экране осциллографа замкнутой кривой определяются эллипсометрические па- раметры: угол наклона у большой оси ,эллипса поляризации, например, относительно Р плоскости, квадрат отношения малой и большой полуосей эллипса, а также и изменения этих величин в процессе эллипсометрических измерений. Наблюдая по осциллограмме за характером изменения величин, индицируемых на экране посредством замкнутой кривой, для различных аэимутальных положений поляризатора и углов падения света на исследуемый объект при сканировании по оптическому спектру, определяют оптимальные, условия для проведения измерения, при котором достигается максимальная точность вычисления эллипсометрических параметров.

По сравнению с известными устройствами для визуальной индикации эллипсометрических параметров конструкция предлагаемого устройства проще, 4

1065697

Составитель В. Котенев

Техред Л.Мартяшова КорректорА. дзятко

Редактор P... .Цицика

Заказ 11031/42 Тирщй 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 поскольку для визуализации не требуется наличие интерферометра, нескольких поляриэационных эл зментов (поляризаторов ), компенсатора и си- йусно-косинусного врацающегося трансформатора, создающего в осциллограмме помехи от высших гармоник. В связи с этим предлагаемое устройство в отличие от известных устройств не нужда. ется в тщательной юстиронке многих оптических узлов и обладает узкой линией индицируемой кривой, что повышает точность отсчета эллипсометричес ких параметров.