A spectroscopic prism coupler for measuring the refractive indices and thicknesses of dielectric films

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

A spectroscopic prism coupler is created for measuring refractive indices nf and thicknesses Hf of dielectric films. The operating principle of the device is based on the simultaneous resonance excitation of several waveguide modes in a film by a focused TE or TM polarized light beam in the geometry of frustrated total internal reflection. Calculations of nf and Hf are performed using measured angular positions θm of dark m-lines in the cross section of the specularly reflected beam. Using obtained angles θm, we can calculate effective refractive indices βm of modes. By solving a set of nonlinear dispersion equations for the modes of a planar waveguide, we can calculate refractive index nf and thickness Hf of a film. The proposed prism coupler has no moving parts and allows us to measure the optical parameters of films 0.5–10 μm thick in the 400–1100 nm range of wavelengths. The device can also be used as a spectroscopic refractometer for measuring the refractive indices of bulk media. The device is used to measure refractive index and thickness of a SiO film and the refractive index of TF4 glass.

Об авторах

I. Asharchuk

Institute of Laser and Information Technologies

Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

N. Marusin

Institute of Laser and Information Technologies

Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

S. Molchanova

Institute of Laser and Information Technologies

Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

A. Savelyev

Institute of Laser and Information Technologies

Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

V. Sokolov

Institute of Laser and Information Technologies

Автор, ответственный за переписку.
Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

E. Khaydukov

Institute of Laser and Information Technologies

Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

V. Panchenko

Institute of Laser and Information Technologies

Email: visokol@rambler.ru
Россия, Shatura, Moscow oblast, 140700

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2016

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).