【摘要】：紅外材料在固體物理、分子化學(xué)、薄膜生長、生物醫(yī)藥和國防等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,其光學(xué)常數(shù)對其功能、性能具有重要意義。作為一種非破壞性、高精度、高靈敏度的測量手段,紅外橢偏儀能夠?qū)崿F(xiàn)中紅外寬譜段材料光學(xué)常數(shù)的快速表征,同時還能夠獲得樣品聲子振動、自由載流子遷移和分子振動等信息,因此廣泛應(yīng)用于紅外薄膜材料的表征。紅外穆勒矩陣橢偏儀能夠在一次測量過程中獲得樣品的全部穆勒矩陣元素,因此在各向異性紅外材料的表征中展現(xiàn)出很大優(yōu)勢。本學(xué)位論文圍繞傅里葉變換中紅外穆勒矩陣橢偏儀展開研究,主要研究工作及創(chuàng)新點包括:首先,根據(jù)紅外各向異性薄膜材料測量需求以及中紅外穆勒矩陣橢偏儀研究現(xiàn)狀,提出傅里葉變換中紅外穆勒矩陣橢偏測量方法,并提出對消色差延遲器和高消光比偏振器進(jìn)行設(shè)計。其次,建立了傅里葉變換中紅外穆勒矩陣橢偏儀系統(tǒng)模型,利用條件數(shù)對步進(jìn)式偏振調(diào)制的系統(tǒng)配置矩陣進(jìn)行優(yōu)化以減小誤差傳遞,提出了適用于該儀器的校準(zhǔn)方法,并通過仿真實驗驗證了系統(tǒng)模型、優(yōu)化結(jié)果和校準(zhǔn)方法的可行性與正確性。再次,完成了儀器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計了適用于中紅外波段的消色差相位延遲器,使用雙金屬線柵偏振片實現(xiàn)了偏振器的高消光比,并完成了儀器結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計。最后,完成了傅里葉變換中紅外穆勒矩陣橢偏測量系統(tǒng)的搭建,并利用所研制的儀器對空氣和二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)薄膜樣品進(jìn)行測量,實現(xiàn)了1.5~5.5μm薄膜樣品的全穆勒矩陣測量,單點測量時間為3min,穆勒矩陣測量精度為±0.06。
【圖文】：

科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 ，便于進(jìn)行系統(tǒng)集成，輸出接近準(zhǔn)直的輸譜穩(wěn)定性好，光源壽命長達(dá) 10000 小時塊采用氟化鈣作為分束器材料，其光譜式反射器設(shè)計，光譜分辨率為 4cm-1，在干涉儀信噪比大于 3000:1，出射光束發(fā)動和溫度不敏感，,結(jié)合光源模塊，傅里的選擇。汞紅外光伏探測器，具體結(jié)構(gòu)如圖 3-3 所積為 1mm，允許發(fā)散半角為 28mrad，進(jìn)行配合使用。該探測器在中紅外區(qū)域本率高，噪聲小，探測率高，響應(yīng)波段寬，因此是較為理想的探測器選擇。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN219;TH74

【參考文獻(xiàn)】

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1 郭春;林大偉;張云洞;李斌成;;光度法確定LaF_3薄膜光學(xué)常數(shù)[J];光學(xué)學(xué)報;2011年07期

2 周毅;吳國松;代偉;李洪波;汪愛英;;橢偏與光度法聯(lián)用精確測定吸收薄膜的光學(xué)常數(shù)與厚度[J];物理學(xué)報;2010年04期

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4 肖丙剛;申溯;邸岳淼;;棱鏡耦合法測量負(fù)折射率材料光學(xué)特性理論研究[J];光子學(xué)報;2007年07期

5 楊坤;王向朝;步揚;;橢偏儀的研究進(jìn)展[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2007年03期

6 沈海軍,穆先才;納米薄膜的分類、特性、制備方法與應(yīng)用[J];微納電子技術(shù);2005年11期

7 王靜,李向陽,劉驥,黃志明;GaN外延膜的紅外橢偏光譜研究[J];紅外與激光工程;2005年05期

8 沈偉東,劉旭,朱勇,鄒桐,葉輝,顧培夫;用透過率測試曲線確定半導(dǎo)體薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度[J];半導(dǎo)體學(xué)報;2005年02期

9 黃佐華,何振江;測量薄膜厚度及其折射率的光學(xué)方法[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2003年04期

10 馬格林,曹全喜,黃云霞;紅外和雷達(dá)復(fù)合隱身材料——摻雜氧化物半導(dǎo)體[J];紅外技術(shù);2003年04期

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2 常金濤;生物體系偏振測量系統(tǒng)的設(shè)計[D];清華大學(xué);2016年

3 沈健;生物醫(yī)用高分子材料的研制及其基礎(chǔ)研究[D];南京理工大學(xué);2004年

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2 趙秋玲;消色差相位延遲器的測試研究與性能優(yōu)化設(shè)計[D];曲阜師范大學(xué);2001年

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本文編號：2618797