Устройство для визуальной индикации эллипсометрических параметров

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >868377

Союз Соввтскнк

Соцнапнстнчвскнк

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву{22) Заявлено 10.01.80 (2 т )2870372/18-25 (5l)M. Кл.

G 013 4/04 с прнсоелинениеет заявки М—

1 (23)Прноритеттоеударетвсикые квинтет

СССР ао делен иеееретеннк

il еткрыткй (53) УДК 535. .562.3 (088.8) Опубликовано30.09.81. Ькмлетень J436

Дата опубликования описания 03 10.81 (72) Авторы изобретения

H. Я. Горбань, П. И. Дрозд и Л. оперенко

/1 II,.

Ц "-Т;"- |: ri..

7(.;Цт, .," т „, нны щф рситет.1 и

Киевский ордена Ленина государст им. Т. Г. Шевченко (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОЙ ИНДИКАБИИ

ЭЛЛИПСОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к фотоэлектрическим оптико-поляризационным устройствам и может быть использовано в оптической промышленности для быстрого анализа эллипсометрических параметров.

Известно устройство, предназначенное . для мгновенной индикации проекпионной картины в виде эллипса поляризации сэе та на экране осциллографа. Работа устройства основана на использовании явления оптического reTepoRHHHposaHMs, (1 .

Недостатком yr тройства является сложность конструкции и настройки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для визуальной инди-, кации эллипсометрических параметров поляризованного света, содержащее оптически связанные входную щель, компенсатор, поляризованный элемент фотоприемника и осциллограф 2 .

Недостатком известного устройства являютсн сложность конструкпии и малая надежность, обусловленные наличием в усТройстве двух идентичных каналов фпго2 электрической регистрации световых пучков и необходимостью тщательной юстировкн большого количества оптических узлов и деталей.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности устройства

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для визуальной индикации эллипсометрических параметров поляризованного света, содержащем оптически связанные входную щель, поляриэационный элемент, фотоприемник и осциллограф, после входной щелк последовательно по ходу луча установлены модулятор интенсивности света, попяриэационный элемент с устройством для его вращения, сннусно-косинусный вращающийся трансформатор с обмотками, ротор которого кинематически соединен с поляриэационным элементом, а выводы роторной обмотки трансформатора подключены к выходу фотоприемника и выводы каждой из двух статорных обмоток грансформатора под8683

25 ключены соответственно к горизонтальному и вертикальному входам осциллографа, и фотоприемник.

Причем плоскость пропускания поляризационного элемента и его ось вращения расположены в горизонтальной плоскости, а линия полюсов ротора совмещена с линией полюсов одной из статорных обмс ток., Ф

Модулятор интенсивности света может быть размещен между фотоприемником и поляризационным элементом.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

В устройстве имеются входная щель 1, поляриэационный элемент 2, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 3, модулятор

4 интенсивности света, устройство 5, вращения поляризационного элемента, роТорная обмотка 6 синусно косинусного вра2О щающегося трансформатора (СКВТ), статорные обмотки 7 и 8 синусно-косинуоного вращающегося трансформатора, тори-. зонтальный 9 и вертикальный 10 входы осциллографа.

Устройство работает следующим образом.

Поляризованное излучение, поступающее через входную щель 1 от исследуемого объекта, прерывается модулятором 4 света. Модулированный световой сигнал проходит через поляризованный элемент 2, приводимый во вращение устройством 5, и попадает на фотокатод ФЭУ 3. Сигнал с выхода ФЭУ подается на роторную обмотку 6. Статорные обмотки 7 и 8 соот35 ветственно подключаются в горизонталь ному 9 и вертикальному 10 входам осциллографа. Поляриэационный элемент и ротор синуснь-косинусного вращающегося трансформатора при вращении связаны между собою посредс гвом зубчатого редуктора с коэффициентом передачи 1:1 и первоначально установлены так, что плоскость пропускания поляриэационного элемента и

41 его ось вращения расположены, например, в горизонтальной плоскости, а линия полюсов ротора совпадает с линией полюсов одной иэ статорных обмоток синусно-косинусиого, вращающегося трансформатора.

Если поляризациониый элемент 2;вафик- о сирован в произвольном положении, то иа экране осциллографа высвечивается отрезок прямой, длина которого прямо пропорциональна величине игкенсивности светоI вого потока, прошедшего через поляриэационный элемент в данном его азимутальном положении, а азимутальное положение высвечиваемого отрезка однозначно опре77 4 делено азимутальным положением поляриэационного элемента. При повороте поляриэационного элемента 2 вследствие его кинематической связи с ротором СКВТ одновременно изменяется величина высчевиваемого отрезка и его азимут. Поэтому нри непрерывном вращении поляризационного элемента концами высвечиваемого отрезка на экране осциллографа описывается фигура индикатрисы интенсивности поляризованного света в зависимости от азимутальных положений плоскости ггро6 пускания поляризационного элемента. Для того, чтобы по осциллограмме индикатрисы интенсивности поляризованного света можно было определять отношение величин интенсивностей при различных азимутах поляризационного элемента и эллипсометрические параметры, необходимо перед измерениями расположить плоскость пропуокания поляризационного элемента в одной из плоскости исследуемого объекта и совместить при этом линию полгосов ротора трансформатора с линией полюсов из статорных обмоток трансформатора.

Предлагаемое устройство не нуждается в тщательной юстировке оптических узлов и требует при эксплуатации меньшей квалификации обслуживающего персонала, а также по сравнению с известными устройствами является более надежным, поскольку содержит значительно меньшее количество оптических деталей и электронных узлов.

Формула изобретения

1. Устройство для визуальной индикации эллипсометрических параметров поляризованного света, содержащее оптически связанные входную щель, поляризованный элемент фотоприемник и осциллограф, о т« л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности устройства, после входной щели в нем последовательно по ходу луча установлены модулятор интенсивности света, поляризационный элемент с устройством дпя с его вращения, синусно--косинусный вращающийся трансформатор с обмотками, ротор которого кинематически соединен с поляризационным элементом, а выводы роторной обмотки трансформатора подключены к выходу фотоприемника и выводы каждой иэ двух статорных обмоток трансформатора цодключены соответственно к горизонтальному и вертикальному входам осциллографа и фотоприемник.

5 ":.,:, .;8683

2. Устройство по и. 1., о т л и а1 ю ш е е с я тем, что плоскость пропуокания поляризационного элемента и его ось врашения расположены в горизонтальной плоскости, а линия полюсов ротора совмешена с линией полюсов одной из статорных обмоток.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что модулятор интен77 б сивности света размешен между фотоприемником и поляризационным эломентом.

Источник информация, принятые ю внимание при экспертизе

1. Дмитриев А. Л. Оптика и спектроскопия, 1972, т. 32, с. 191-19S.

2. Дмитрйев А. Л., Трофимов В. А.

Приборы и техника эксперимента, 1973, ¹ 66, с. 151-152.

Ъ

Составитель В. Котенев.

Редактор В. Петраш Техред Л.Пекарь Корректор М. Шароши

Заказ 8303/6 Тираж. 910 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4