[其他]參比式高分辨率多用激光光學分析儀

無效

• 申請號: 86106782
• 申請日: 1986-10-11
• 公開（公告）號: CN86106782A
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發明（設計）人: 張武
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01N21/17
• 代理公司: 航空工業部專利事務所
• 代理人: 李致寧,陳亞莉

1984年11月1日，美國光學學會刊物《應用光學》（APPLIED OPTICS/Vol 23NO 21/1Novenmber 1984）發表了一篇文章，談到一種被認為是先進的雙折射測量方法及其儀器，其方法是先測出激光的垂直偏振光強L，再測出激光的平行偏振光強I₁₁，按下公式求出被測物的光程差R來：

｜R｜＝Nπ+2Tan^-1I1/ I 11]]>當N＝0，2，4，……（1）

｜R｜＝（N+1）π-2Tan^-1I1/ I 11]]>

當N＝1，3，5，……（2）

其結構是：一個光電轉換器，一個激光光源、起偏鏡、檢偏鏡、顯示器及記錄裝置。但該技術有如下不足之處：其一因I₁和I₁₁實際上是時間函數，在測試中所提供的裝置無法在同一時刻將I₁和I₁₁同時測出，因此，此方法和裝置無法排除由于不同時刻電源、環境等的影響所造成的誤差。其二該文所提方法和裝置是利用光強法來進行測試，其結果實際反映了全視域的平均值，光學顯微鏡的放大倍數為物鏡和目鏡放大倍數之乘積，目鏡放大倍數受物鏡數值孔徑（N·A）的限制不能取得太高，現有光學顯微鏡放大倍數一般只有800～1000倍（不浸油放大倍數），在未采取特殊措施前，無法孤立地測量直徑小于1mm的更小更精細區域的微小局部光程差，不能更精細地描繪出試樣的雙折射率分布。其三不能確定程差級序N的值。

本發明的目的在于解決激光器光強波動引起的測量誤差、解決逐點測量問題，以便能反映微小區域內各點雙折射分布、使儀器具有多種功能，如判斷程差級序、描繪等傾線、等色線等、吸光度線和進行顯微形貌觀察等。使本發明所提供的儀器成為較完備的光學分析儀。

本發明提出一整套新的光學測量方法，并由此方法引出一種新型多用激光光學分析儀，本發明及設備產生了現有技術意想不到的效果，形成了一個完整的發明。

本發明在方法上特征是，引入第二光電轉換器2形成參比光路、引入參比計算方法，用以消除系統中不穩定因素帶來的誤差，完成精確的光程差計算;本發明引入了光強法分辨率的概念，據此而采用多重目鏡大大提高目鏡的放大倍數，從而提高了儀器的放大倍數，使視域直徑大大減小，達到大大提高光強法分辨率的目的。本發明所提出的儀器已能對小至50μm的微區進行測試，儀器理論上的放大倍數還可以進一步提高，以至達到1～2μm的水平;引入跟蹤法確定各點主應力方向，確定等傾線、等色線和程差級序。

眾所周知垂直偏振光光強的表達式為：

I₁＝fKa²（t）Sin²(πR)/(λ)

平行偏振光光強的表達式為：

I₁₁＝fKa²（t）Con²(πR)/(λ)

式中a（t）為入射光光波的振幅，是個時間函數，f為和被測物光吸收和反射有關的常數，K是和鏡組對光吸收和反射有關的常數，R為被測物的光程差、λ為入射光波波長。

未經偏振未透過試樣的激光光強I^′₀（t）和該光的振幅α′（t）滿足以下關系：

I^′₀（t）＝k₁a′²（t）

a′（t）和a（t）是同一光源通過不同光程的光的振幅，實驗表明它們之間滿足以下規律：

a（t）＝ka′（t）k是和光學系統有關的常數

a²（t）＝K²a′²（t）＝K₂a′²（t）