Измерение оптической разности фаз; определение степени когерентности; измерение оптической длины волны – G01J 9/00

Изображающий микроэллипсометр состоит из источника когерентного освещения 1, пространственного фильтра 2, управляемой полуволновой пластинки 3, коллиматора 4, неполяризующего светоделителя 5, по крайней мере, одной ловушки-поглотителя 6, микрообъектива 7 с фронтальной линзой 8, расположенного под микрообъективом предметного столика 9 с размещенным на нем объектом 10, интерференционного блока 11 формирования изображения. Отраженный от объекта 10 пучок отклоняется светоделителем 5 на вход интерференционного блока 11 формирования изображения. Технический результат - увеличение точности определения поляризационных параметров света, рассеянного объектом, и исключение влияния на точность определения геометрического рельефа поверхности. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оптическим методам контроля проводящей поверхности в инфракрасном (ИК) излучении и может быть использовано в физико-химических исследованиях динамики роста переходного слоя поверхности, в технологических процессах для контроля толщины и однородности тонкослойных покрытий металлизированных изделий и полупроводниковых подложек, а также в сенсорных устройствах. Способ определения набега фазы монохроматической поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) инфракрасного диапазона включает генерацию поверхностной электромагнитной волны во всем спектральном диапазоне широкополосного источника излучения, регистрацию интерферограмм, формируемых в результате взаимодействия излучения опорного пучка и измерительного пучка, порожденного ПЭВ, при этом ПЭВ пробегает различные расстояния участка ее трека, соответствующие крайним точкам контролируемого участка. Излучение источника содержит гармоническую составляющую с волновым числом , равным волновому числу контролируемой ПЭВ, а расчет производят с учетом зависимости ( ), получаемой в результате применения к интерферограммам полного Фурье-преобразования. Технический результат заключается в обеспечении возможности сокращения времени измерений и обеспечения возможности однозначности определения набега фазы монохроматической ПЭВ. 3 ил.

Изобретение относится к области оптических способов измерения физических величин с использованием волоконных интерферометров. Предложены два варианта способа демодуляции сигнала волоконного интерферометра, включающие модуляцию разности фаз в интерферометре гармоническим сигналом, преобразование полученного сигнала в последовательность цифровых отсчетов и вычисление разности фаз. Согласно первому варианту способа преобразование сигнала осуществляют с частотой в три раза больше частоты модуляции разности фаз в интерферометре и формируют тройки отсчетов из всех трех отсчетов каждого периода, после чего производят вычисление искомой разности фаз по каждой тройке. Согласно второму варианту способа тройки формируют из трех соседних отсчетов со сдвигом каждой последующей тройки на один отсчет. Технический результат - упрощение вычислений и реализации, исключение требования к определенному значению амплитуды вспомогательной модуляции и равенства разностей длин плеч интерферометров, объединенных в линию. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.

Датчик волнового фронта содержит модуль (212) сканирования светового пучка, линзу (220) фокусирования фронта парциальной волны, детектор (222) с несколькими светочувствительными участками и процессор для вычисления последовательно получаемых центроидов множества фокусируемых световых пятен от фронтов парциальных волн, чтобы определить аберрацию поступающего волнового фронта. Способ автофокусирования и/или автокоррекции астигматизма содержит этапы последовательного проецирования множества фронтов парциальных волн по эпициклу волнового фронта на линзу фокусирования фронта парциальной волны и детектор; вычисления центроида светового пятна от каждого фронта парциальной волны, фокусируемого на изображение вне следа центроида и, следовательно, дефокусирования и/или астигматизма; регулирования фокуса и/или астигматизма оптической системы формирования изображения перед датчиком волнового фронта таким образом, чтобы дефокусирование и/или астигматизм сводились к минимуму. Изобретение позволяет упростить конструкцию датчика. 8 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил.

Измеритель длины волны лазерного излучения выполнен по схеме интерферометра Майкельсона. В состав устройства входит исследуемый лазерный источник, излучение которого разделяется светоделителем на два пучка, каждый из которых, отражаясь от соответствующих отражателей, один из которых выполнен с возможностью смещения вдоль оптической оси с помощью привода, снова проходит светоделитель и попадает на вход фотоприемного устройства. Выход фотоприемного устройства соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом вычислительного устройства, которое выдает измеренную информацию на экран. В схему интерферометра дополнительно введен калибровочный канал, содержащий эталонный лазерный источник, а также введены три дополнительных плеча разной длины и быстродействующий переключатель, позволяющий с высокой скоростью последовательно подключать к интерферометру соответствующее плечо. Технический результат заключается в обеспечении повышения скорости измерения длины волны лазерного излучения и увеличения динамического диапазона измеряемых сигналов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ заключается в том, что возбуждают монохроматическую акустическую волну в акустооптической ячейке, изготовленной из оптически-анизотропного кристалла, обеспечивающего брэгговский режим акустооптической дифракции с рассеянием светового излучения одновременно в два дифракционных максимума +1-го и -1-го порядков. Далее пропускают пространственно-модулированную когерентную световую волну, несущую анализируемое изображение, через акустооптическую ячейку. Обеспечивают одновременное рассеяние световой волны в два брэгговских дифракционных максимума +1-го и -1-го порядков. Независимо регистрируют изображения, сформированные в этих дифракционных максимумах, с помощью двух матричных фотоприемников и совместно обрабатывают выходные сигналы фотоприемников в электронном блоке. Формируется два электрических сигнала, несущих раздельную информацию об амплитудной и фазовой структуре анализируемого изображения, из которых формируют видимые изображения амплитудной и фазовой структуры на экране монитора. Технический результат - одновременный анализ как амплитудной, так и фазовой структуры оптического поля. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оптике и предназначено для определения волновых фронтов, например, при астрономических наблюдениях с Земли и т.д. Фазовая камера содержит микролинзы, помещенные в фокус собирающей линзы, причем данные камеры, обработанные с использованием объединения "Фурье-среза" и методики распознавания изображения с помощью быстрого Фурье преобразования, обеспечивают и трехмерную карту волнового фронта, и реальную карту глубины объекта съемки в пределах широкого диапазона объемов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Интерферометр по ходу света содержит спектральный фильтр для монохроматизации света, апертурную входную диафрагму и экран с двумя точечными отверстиями. Точечные отверстия освещаются солнечным светом, прошедшим через входную диафрагму. Два расходящихся от отверстий световых пучка образуют интерференционное поле, наблюдаемое или фотографируемое в выходной плоскости. За экраном с входной апертурой устанавливается короткофокусная рассеивающая линза. В выходной плоскости расположены сканирующие и регистрирующие приборы для определения степени пространственной когерентности. Технический результат - увеличение степени пространственной когерентности, увеличение интенсивности пространственно когерентного света. 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к оптике и может быть использовано для определения средней длины волны узкополосного светового излучения без использования спектрального диспергирующего прибора, в том числе и при картировании распределения длины волны излучения по поверхности. Сущность изобретения заключается в том, что используется двухканальный или многоканальный регистрирующий прибор или фотоаппарат, отношение спектральных чувствительностей которых в каналах в подлежащем измерению спектральном диапазоне представляет монотонную функцию с известным поведением. По соотношению величин сигналов в соответствующих каналах определяется средняя для данного измерения длина волны излучения. Изобретение позволяет упростить определение средней длины волны излучения, сосредоточенного в пределах нанометровых спектральных ширин. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Предложены варианты интерферометрических устройств, предназначенные для исследования внутренней структуры объектов методом оптической когерентной томографии, в которых предусмотрена возможность управления местоположением границы зоны наблюдения, а также предусмотрена возможность коррекции искажения томографического изображения поперечного сечения объекта, вызванной аберрацией оптической длины пути для низкокогерентного оптического излучения, направляемого на исследуемый объект, обусловленной поперечным сканированием. В вариантах устройства один или два оптоволоконных управляемые сканера в различных сочетаниях выполняют функцию сканирования окна когерентности низкокогерентного оптического излучения вглубь исследуемого объекта в пределах зоны наблюдения, функцию управления местоположением границы зоны наблюдения и функцию компенсации аберрации оптической длины пути для низкокогерентного оптического излучения, направляемого на исследуемый объект, обусловленной поперечным сканированием. Выполнение указанных функций обеспечивается с помощью соответствующих управляющих напряжений. В предпочтительных вариантах разработанного интерферометрического устройства оптоволоконный управляемый сканер реализован в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки. Технический результат - расширение класса интерферометрических устройств, упрощение эксплуатации. 4 н. и 38 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство выполнено с возможностью ввода оптического излучения во второй порт оптического интерферометра при обеспечении идентичностости мод оптических излучений, пришедших с первого и второго портов оптического интерферометра в измерительное плечо оптического интерферометра, и идентичности мод оптических излучений, пришедших с первого и второго портов оптического интерферометра в референтное плечо оптического интерферометра. Устройство может включать как один, так и два источника оптического излучения. При использовании одного источника устройство содержит поляризационный ответвитель, установленный за источником по ходу излучения. Один из выходов поляризационного ответвителя соединен с узлом поворота плоскости поляризации. Оптический интерферометр может быть выполнен, например, в виде интерферометра Майкельсона, содержащего трехпортовые коммутаторы, либо в виде интерферометра Маха-Цандера. Использование двух источников оптического излучения позволяет, кроме того, осуществить мультиплексирование без спектральных потерь мощности. Технический результат - обеспечение высокой эффективности использования мощности источника оптического излучения. 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Оптическое устройство для исследования объекта содержит оптически связанные источник низкокогерентного оптического излучения и оптический интерферометр, включающий измерительное и опорное плечи, при этом измерительное плечо снабжено зондом. Также опорное плечо включает, по меньшей мере, одну сменную часть, заданные оптические параметры которой определяются оптическими свойствами зонда. Технический результат - обеспечение максимального согласования плеч оптического интерферометра и тем самым высокое разрешение по глубине. 19 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к методам измерений, в частности измерений дистанции, производимых с помощью лазерного интерферометра (1, 2). Способ согласно данному изобретению состоит в определении температуры воздуха вдоль всего пути лазерного луча 3, излучаемого лазерным интерферометром, путем измерения скорости звука 5, проходящего по тому же пути, и использовании полученной величины, чтобы рассчитать зависимую от температуры воздуха поправку к измеренной величине, в частности величине измеренной дистанции. Технический результат - повышение точности измерений. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к количественному определению фазы излучаемого волнового поля. Значение изменения интенсивности излучаемого волнового поля на выбранной поверхности, проходящей в целом поперек волнового поля, трансформируют для создания первого интегрально трансформированного представления. К первому интегрально трансформированному представлению применяют первый фильтр, соответствующий инверсии первого дифференциального оператора, отраженного в указанном критерии скорости изменения интенсивности, для получения первого модифицированного интегрально трансформированного представления. Инверсию первой интегральной трансформации применяют к первому модифицированному интегрально трансформированному представлению для получения нетрансформированного представления. Нетрансформированное представление корректируют на основе критерия интенсивности на указанной выбранной поверхности, и снова трансформируют для получения второго интегрально трансформированного представления. К второму интегрально трансформированному представлению применяют второй фильтр, соответствующей инверсии второго дифференциального оператора, отраженного в корректированном нетрансформированном представлении, для получения второго модифицированного интегрально трансформированного представления. Инверсию второй интегральной трансформации применяют ко второму модифицированному интегрально трансформированному представлению для получения критерия фазы излучаемого волнового поля в выбранной плоскости. Техническим результатом является создание неинтерферометрического способа и устройства для измерения фазы, что обеспечивает определение фазы и интенсивности в любой плоскости излучаемого волнового поля. 2 с. и 46 з.п. ф-лы, 14 ил.