Способ измерения коэффициента пропускания образца оптического материала Советский патент 1985 года по МПК G01N21/59 

1 Изобретение относится к исследованиям оптических свойств материалов, в частности измерениям коэффициента пропускания образцов, и може быть использовано при изготовлении и оценке качества оптических матери алов. Известен способ измерения коэффи циента пропускания образца, включающий фокусировку параллельного пучк лазерного излучения на образец и ре гистрацию прошедшего через образец излучения QJ. Недостатками этого способа являются сильная зависимость аогрешносТ измерений от толщины образца, а также ограничения, накладьтаемые на диапазон измерение толщины образ цов без перестройки ; схемы. Наиболее близким к изобретению является способ измерения коэффициен та пропускания образца оптического материала, включающий пропускание через клиновидный образец оптическо материала параллельного пучка когерентного излучения.и регистрацию интенсивности прошедшего излучения Недостатком известного способа является малая точность измерений, связанная с тем, что при исследован образца с помощью высокоразрешающей аппаратуры угол клиновидности образ ца необходимо делать весьма значи тельным (,/i 0,3-0,5) , при этом, изменение толщины образца в предела исследуемой области может составлят существенную долю толщины образца. Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента пропускания образца. Поставленная цель достигается те что при способе измерения коэффициента пропускания образца оптическог материала, включающем пропускание через клиновидный образец оптическо материала параллельного пучка коге(Рентного излучения и регистрацию интенсивности прошедшего излучения, регистрируют максимум (tcc и минимум JjuHH интенсивности одной из полос интерференционной картины излучения, прошедшего через образец с клиновидностью j5 ) причем тл;-где Я - длина волны излучения; п - показатель преломления материала образца; 182 Ед - размер облучаемой области образца, а коэффициент пропускания образца t определяют по соотношению . К (Гм«кс мин ) f -f MoiKC мин где К V г АЛИКС Мо(К..с N ммкс ммн Лр - интенсивность падающего на образец пучка излучения. На чертеже показано распределение интенсивности излучения по сечению пучка .до и после образца. Способ осуществляют следующим образом. Коллимироваинь1й пучок когерентного излучения пропускают через клиновидный образец исследуемого оптического материала и регистрируют с помощью сканирующего фотоприемного устройства. Образец ориентируют таким образом, что интерференционные полосы перпендикулярны направлению сканирования. Измеряют интенсивности 3 , и и ПС формуле (1) определяют коэффициент поглощения образца t. Проведем сравнение погрешностей изерений С известным и предлагаемым способами на измерения коэффициента пропускания t пластины из поликрис таллического германия толщиной с/ 1 мм, имеющей угол клиновидности /5 0,5 при использовании регистрирующей аппаратуры, имеющей f 100 мкм, ; 10,6 мкм и диаметр исследуемой области if 30 мм. При этом рассматриваются только составляющие погрешности Д , и , которые определяются способом измерений. При известном способе составляющая погрешности Д,, равна 8,5%. Составляющая погрешности д , определяемая изменением толщины данного образца в пределах исследуемой области, составляет 4,25% при 0,26 мм. Дпя измерений предлагаемым способом достаточно наличия всего двух интерференционных полос в исследуемой области, поэтому при ЕЯ 30 мм может быть измерено пропускание пластины, имеющей угол клиновидности й ::-г- О при этом измене/h «с( ние толщины образца в исследуемой области составляет oj 1,2 мкм, т.е в 210 раз меньше, чем при известном способе, поэтому составляющей погреш ности 4j в предлагаемом способе можно пренебречь. Составляющая погрешности д,, искл и за счет того, что при измеречаетсяНИИ f, И вычислении f используется информация величины об отражательных и поглощательных свойствах образца, заложенная в распределении интенсивности излучения в полосах равной толщины, т.е. в данном случае интерференционные полосы являются не мешающим фактором а используются непосредственно для измерений. Таким образом, при предлагаемом способе измерений LO составляющие погрешности д и д существенно меньше, чем при известном способе. 1 84 что обеспечивает более высокую точность Измерений. Кроме того, при предлагаемом способе возможно проводить измерения коэффициента пропускания плоскопараллельных образцов, всегда имеющих небольшую клиновидность из-за неточности изготовления, которая, как правило, не превышает 1-2 . Погрешность измерений при предлагаемом способе определяется, в основном, аппаратурной составляющей, в частности такими факторами, как нестабильность излучения лазера за время измерений, нестабильность коэффициента передачи сканирующего преобразователя изображения и собственная погрешность .регистрирующего устройства. Вклад в общую погрешность методической составляющей, обусловленной способом из epeний, незначителен, что подтверждает эффективность предлагаемого способа.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОПУСКАНИЯ ОБРАЗЦА ОПТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, включающий пропускание через клиновидный образец оптического материала параллельного пучка когерентного излучения и регистрацию интенсивности прошедшего излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений коэф реги мум поло чени клин где а ко опр гд фициента пропускания образца, стрируют максимум мчкс и миниJ,MH интенсивности одной из с интерференционной картины излуя, прошедшего через образец с овидностью fb , причем Л - длина волныизлучения; п - показатель преломления материала образца; р, - размер облучаемой области образца, эффициент пропускания образца с деляют по соотношению г-1 . 1 (ьУГ) , Ч-мйкс -м.н 2(i.) f -f ММКС /ЛИН е K г WCXKC WHH /ЛИН Ло- интенсивность падающего на образец пучка излучения.