Способ определения показателя преломления сегнетоэлектрических кристаллов

Способ определения показателя преломления сегнетоэлектрических кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к прикладной оптике, а именно к способам определения оптических констант материалов в видимой области спектра, и направлено на повьпиение точности и обеспечение возможности локального определения показателя преломления сегнетоэлектрических кристаллов.Дпя этого сфокусированное лазерное излучение пропускают через исследуемый кристалл, регистрируют рассеянное излучение, измеряют частотно-угловую зависимость рассеянного излучения, определяют максимальную длину волны параметрической люминисценции и по ее значению определяют показатель преломления. 2 ил. СП ;о за ЭО 1л X)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС(Ь БЛИК (19) (Ю

8 А1 (б1) 4 G 01 М 21/4!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4061384/31-25 (22) 25,02.86 (46) 23.06.87. Бюл. ¹ 23. (71) Физико-технический институт им. С.У.Умарова (72)- Л. Г. Резник, Н. Б;Ангерт, М.Л. Кальштейн . и Б. С. Умаров (53) 535.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №. 11229391 кл. G 01 N 21/41ь 1984 °

Авторское свидетельство СССР № 1017978, кл.С 01 N 21/41, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КРИСТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к прикладной оптике, а именно к способам определения оптических констант мате- риалов в видимой области спектра, и направлено на повышение точности и обеспечение возможности локального определения показателя преломления сегнетоэлектрических кристаллов.Для этого сфокусированное лазерное излучение пропускают через исследуемый кристалл, регистрируют рассеянное излучение, измеряют частотно-угловую зависимость рассеянного излучения, определяют максимальную длину волны параметрической люминисценции и по ее значению определяют показатель преломления. 2 ил.!

Изобретение относится к прикладной оптике,. а именно к способам измерения оптических констант материалов в видимой области спектра, и может быть использовано при определении качества сегнетоэлектрических кристаллов.

Цель изобретения — повышение точности измерения показателя преломления сегнетоэлектрических кристаллов при обеспечении возможности локального проведения анализа.

На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 — частотно-угловая зависимость рассеянного света.

Способ осуществляют следующим оби»

+ -- ) g» о 1

Il, и

Э Ъ о где. % длина волны возбуждающего излучения; длина волны рассеянного излучения; длина поляритонной волны; разом.

Свет от монохроматического источника 1 (лазера) через фокусирующую линзу 2 направляют на исследуемый кристалл 3, имеющий возможность перемещаться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Прошедший световой поток через телескопическую систему 4-5, позволяющую регистрировать рассеянное излучение в диапазоне yrо лов 0-15, фильтр 6, отсекающий возбуждающее лазерное излучение, проектир ующую линзу 7 поступает на спектральный прибор 8, на входной щели которого получают угловую развертку рассеянного света, а на выходе — двумерные кривые, отображающие частотно угловую зависимость рассеянного света, например спектры параметрической люминесценции (фиг.2), имеющие вид эллипсов, точки пересечения которых с направлением распространения световой волны определяют максимальную длину волны параметрической люминесценции. Максимальная длина волны па- ° раметрической люминесценции определяется правилами синхронизма и связана со значениями показателей преломления соотношениями, описывающими законы сохранения волновых векторов и закон сохранения энергии. Для прямолинейного рассеяния этот закон имеет вид

18858 2 и,n,n — соответствующие им покао » затели преломления.

Рассеяние на высокочастотной поляритонной ветви в кристалле может быть зарегистрировано при следующих геометриях рассеяния:

X(ZY) Х, (а)

10 или Y(ZX) Y, (б), где Z — направление оптической оси кристалла.

Из (а) и (б) следует, что направ15 ление рассеяния должно совпадать с осью Х (для поляризации а ) или с осью

Y (для поляризации 6). В этом случае показатель преломления и является о необыкновенным пе.

20 Из (1) следует, что о

О Ъ » » п,(nп)+п (2)

t » где и и п — обыкновенные показатели преломления для предельной длины волны параметрической люминисценции и для поляритонной волны;

30 — длина волны возбуждаюо щего излучения;

% — максимальная длина волны рассеянного излучения.

П р е р, Кристалл ниобата лития (LiNbO) сканируют сфокусированным лазерным светом от аргонового лазера ILA-102 (= 488 нм). Рассеянный кристаллом свет пропускают через

40 оптическую систему 2-8 и фотографируют спектр параметрической люминесценции. В качестве спектрального прибора используют спектрограф СТЭ-1. По измеренному спектру параметрической

45 люминесценции из уравнения (2) определяют локальное значение показателя преломления на длине волны возбуждающего излучения.

Таким образом, регистрируя спектр параметрической люминесценции и опРеделяя максимальную длину волны, определяют локальное значение необыкновенного показателя преломления в кристалле.

Использование максимальной длины волны параметрической люминесценции в качестве критерия для определения показателя преломления кристалла по1318858 о о п е, у

I + %(n -и) +и где и и и"

1 известные показатели преломления кристалла для предельной длины волны параметрической люминесценции и для поляритонной волны соответственно.

Физ. 1

840 Я,и

820 . ИО фиа 2

ЯО 550

Составитель С.Голубев

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор С.Пекарь

Заказ 250 1/35 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, .г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вышает точность измерения, поскольку необходимая информация о спектрах поляритонного рассеяния в кристалле поо лучается для угла рассеяния 9 = 0

При этом точность определения зависит от дисперсии регистрирующего при-9 бора и может иметь величину 1О

Определение показателя преломления в локальных точках кристалла может быть использовано при контроле каче- 10 ства сегнетоэлектрических кристаллов.

Формула изобретения

Способ определения показателя пре-15 ломления. сегнетозлектрических кристаллов, включающий пропускание через исследуемую среду сфокусированного монохроматического излучения и регистрацию рассеянного средой излучения, gp отличающийся тем, что, с целью повышения точности при обеспечении возможности локального опреде-, ления показателя преломления при регистрации рассеянного средой излучения, измеряют частотно-угловой спектр рассеянного света, включающий длины волн поляритонной волны и параметрической люминисценции кристалла, определяют максимальную длину волны параметрической люминесценции, а о показатель преломления и для длины о

2 волны возбуждающего излучения определяют по формуле