LaserEllips™: Μέτρηση πόλωσης της επιβράδυνσης φάσης Σημείωση εφαρμογής

Οι περισσότερες επιφάνειες οπτικών εξαρτημάτων εμφανίζουν ισότροπη πολωσιμότητα. Ωστόσο, η μη φυσιολογική επίπτωση μπορεί να σπάσει τη συμμετρία, με αποτέλεσμα αντανακλάσεις και απορροφήσεις που εξαρτώνται από την πόλωση. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται όταν ένα σύστημα μεταφοράς δέσμης πρέπει να παρέχει μια καλά καθορισμένη πόλωση. Ως παράδειγμα, εξετάστε τις πολλές αντανακλάσεις 90 μοιρών που εμφανίζονται στον οδηγό δέσμης ενός ρομπότ κοπής με λέιζερ. Για να διατηρηθεί η επιθυμητή κυκλική πόλωση, πρέπει να χρησιμοποιηθούν ειδικά σχέδια ανακλαστήρων μηδενικής φάσης. Η επαλήθευση της επιθυμητής ανοχής φάσης καθιστά απαραίτητη την ανάπτυξη συσκευών μέτρησης πόλωσης.

Αρχή Λειτουργίας

Η γενική ιδέα σχεδιασμού φαίνεται στο Σχήμα 1. Αποτελείται από μια πηγή λέιζερ που φωτίζει το υπό δοκιμή δείγμα, έναν περιστρεφόμενο πολωτή και έναν ανιχνευτή.

Η δέσμη που ανακλάται από το δείγμα μεταδίδεται μέσω ενός πολωτή. Ο μετρούμενος λόγος ισχύος r _-o = P- _min /P- _max και η μέγιστη ισχύς που εμφανίζεται σε προσανατολισμό του πολωτή a- _o καταγράφονται χρησιμοποιώντας το λογισμικό. Η επιβράδυνση φάσης σχετίζεται με τον λόγο ισχύος και τον προσανατολισμό του πολωτή με τις παρακάτω εξισώσεις στο Σχήμα 2. Η επιβράδυνση φάσης μπορεί να υπολογιστεί από τα δεδομένα μέτρησης χρησιμοποιώντας βελτιστοποίηση ελαχίστων τετραγώνων.

Οι βασικές προδιαγραφές της ελλειψομετρίας με λέιζερ παρατίθενται παρακάτω. Από όσο γνωρίζουμε, δεν υπάρχουν ακόμη εμπορικά προϊόντα στην αγορά που να εκπληρώνουν παρόμοιους σκοπούς μέτρησης οπτικών λέιζερ:

Εικονίζουμε τον προσδιορισμό των γωνιών πόλωσης χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα δεδομένα μέτρησης. Το περιοδικό ίχνος μετρά μια γραμμικά πολωμένη δέσμη λέιζερ αφού η ισχύς πέφτει στο μηδέν. Για παράδειγμα, όταν ο χρόνος του σήματος μέγιστης ισχύος επικαλύπτεται με την εμφάνιση της κορυφής του σήματος του κωδικοποιητή στο κάτω πλαίσιο, ο προσανατολισμός του ηλεκτρικού πεδίου πόλωσης λέιζερ είναι γνωστό ότι συμπίπτει με τον προσανατολισμό των πολωσίμετρων.

Εφαρμογές

Εντός του ορατού καθεστώτος, η ελλειψομετρία λέιζερ χρησιμοποιείται συνήθως για μετρήσεις πάχους και δείκτη διάθλασης. Η ανάπτυξη ενός συστήματος μέτρησης καθυστέρησης φάσης οδήγησε σε συμπαγή, ακριβή όργανα πόλωσης για ακτίνες λέιζερ κοντά στο υπέρυθρο και στο μέσο υπέρυθρο. Οι εφαρμογές με βιομηχανικές δοκούς υψηλής ισχύος περιλαμβάνουν τη δοκιμή και τη ρύθμιση είτε της ιδανικής γραμμικότητας είτε της κυκλικότητας της πόλωσης. Περαιτέρω εφαρμογές περιλαμβάνουν τη δοκιμή εξαρτημάτων και γενικά, την υπέρυθρη ελλειψομετρία.