研究生: |
郭宗華 |
---|---|
論文名稱: |
光學外差式干涉儀之設計與特性研究 |
指導教授: |
洪姮娥
Horng, Herng-Er 楊謝樂 Yang, Shieh-Yueh |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
光電工程研究所 Graduate Institute of Electro-Optical Engineering |
論文出版年: | 2007 |
畢業學年度: | 95 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 53 |
中文關鍵詞: | 外差式干涉儀 、介電常數 、導磁率 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:308 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本論文是利用外差式干涉儀來作為我們的光學量測系統,用來測定材料的介電常數與導磁率。干涉儀主要是結合Mach-Zehnder干涉儀和鎖相放大器(Lock-in amplifier)所構成.使用紅光He-Ne雷射(632.8 nm)為光源,及外差干涉儀的技術來作介電常數與導磁率量測的方法。
在本研究中,我們以兩束線性偏振光通過兩個聲光調制器產生兩束具有頻差的光外差光源,以得到所需的外差調變信號。由所測得的干涉信號電壓與相位來求得石英的介電常數與導磁率。此法的架構簡單,且組裝架構設置容易等優點。
本法與傳統方法相比較,對待測物不具破壞性,由於利用光束正向打入待測物,反射時所產生的相位差來推導,因此與待測物表面的平整度無關。而由於外差干涉術可精確地量出相位差,因此量測解析度(resolution)亦高。
以雙偵測器(detector)的方式,對干涉圖形進行,而將待測物相位變化的信號經過電子信號處理而顯示於鎖相放大器上,完成高解析度的即時檢測。這技術的光學機構並與電腦結合,利用LabView軟體和GPIB卡及時的去處理我們所量測出來的數據,也減少了人為記錄所造成的誤差。以達成自動化量測的目的並減少龐大資料處理過程中的單調性,且能及時顯示測量結果也達到光電系統整合目的,使本實驗裝置更具有實用價值。
[1]Modern Physics Laboratory﹐“The Acousto-Optic
Modulator and Optical Heterodyning"﹐Middlebury
College ,1992-93.
[2]Jürgen W CZARSKE﹐“Statistical frequency measuring
error of the quadrature demodulation technique for
noisy single-tone pulse signals"﹐2001.
[3]Davis, W.A.; Bunting, C.F.; Bucca, S.E. ﹐“Measurement
and analysis for stripline material parameters using
network analyzers"﹐IEEE Vol. 41pp.286 - 290,1992.
[4]. N. A. Massia, R. D. Nelson, and S. Holly﹐“High-
performance real-time heterodyne interferometry"﹐
Applied Optics,Vol.18pp.1797-1803,1979
[5]. P. Hariharan﹐“Basics of interferometry"﹐ Academic
Press ,1991.
[6]Ju-Yi Lee, Der-Chin Su﹐“Common-path heterodyne
Interferometric detection scheme for measuring
wavelength shift"﹐Optics Communications,
Vol.162pp.7-10, 1999.
[7]Erhu Ni﹐“An Uncertainty Analysis for the Measurement
of Intrinsic Properties of Materials by the Combined
Transmission-Reflection Method"﹐IEEE Vol.41pp.495-
499,August 1992 .
[8]D.K.Ghodgaonkar,V.V.Varadan and V.K.Varadan﹐“Free-
Space Measurement of Complex Permittivity and Complex
Permeability of Magnetic Materials at Microwave
Frequencies"﹐IEEE Vol.39pp.387-394,April 1990.
[9]Chin-hwa Lin﹐Chien Chou﹐Keh-su Chang﹐“Real time
interferometric ellipsometry with optical heterodyne and
phase lock-in techniques"﹐Applied Optics,Vol.29
pp.5159-5162, 1990.
[10]E. Hecht﹐“Optics., 4ed. "﹐Addison Wesley ,2002.
[11]G. E. Sommargren﹐“Optical heterodyne profilometry"﹐
Applied Optics,Vol.20 pp.610-618,1981 .
[12]G. E. Sommargren﹐“Up/down frequency shifter for
optical heterodyne interferometry"﹐J. Opt. Soc.
Am,Vol.65pp.960-961,1975.
[13]SR844 RF Lock-In Amplifier Operating Manual and
Programming Reference.
[14]林主恩, “利用光學外差法對物質Verdet常數的量測"﹐逢甲大學
光電物理研究所碩士論文, 2003.
[15]謝勝治﹐“圖控式程式語言LABVIEW含自動量測暨資料擷取"﹐全華科
技圖書, 2004.
[16]洪維恩﹐“數學運算大師Mathematica 4"﹐碁峰圖書, 2001.