Розробка методу обробки інтерферограм Фабрі-Перо для визначення параметрів плоскопаралельних плівкових структур - Автореферат

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Розробка методу обробки інтерферограм Фабрі-Перо для визначення параметрів плоскопаралельних плівкових структурРобота виконана на кафедрі фізики Національного університету “Львівська політехніка”, Міністерство освіти і науки України. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Кособуцький Петро Сидорович, професор кафедри фізики Національного університету “Львівська політехніка”, Міністерство освіти і науки України, м. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Курик Михайло Васильович, завідувач відділу молекулярної фотоелектроніки Інституту фізики, Національна Академія Наук України, м. доктор технічних наук, старший науковий співробітник Муравський Леонід Ігорович, завідувач відділу оптико-електронних інформаційних систем Фізико-механічного інституту імені Г. В. Захист відбудеться „28 ”лютого 2005 року о 14 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.051.06 у Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника Міністерства освіти і науки України за адресою: 76025, м.Він є неруйнівний, оскільки базується на використанні електромаґнітної природи світла, а відповідна теорія дає змогу одержувати вирази для комплексних амплітудних коефіцієнтів пропускання і відбиття в термінах макроскопічних оптичних властивостей середовищ, що характеризують конкретну досліджувану структуру. Суть методу полягає в тому, що під час відбиття чи пропускання світлової хвилі на границі розділу чи плівкою, зокрема на поверхні, аналізується зміна її амплітуди і фази. На основі інтерферометрії Фабрі-Перо сформовано принципово новий напрям - твердотілої термометрії, який побудований на принципі дослідження зміни контрасту, фактору різкості та інших апаратних характеристик інтерферограм, що виникають під впливом зміни температури. Мета дослідження полягає в: аналізі спектроскопії амплітуди і фази світла, відбитого та пропущеного одношаровою плоскопаралельною плівковою структурою; обґрунтуванні фізичних умов, за яких видається доцільним танґенс фази світла визначити із експериментальних спектрів відбиття і пропускання; обґрунтуванні критерію визначення контрасту, фактора різкості та інших апаратних характеристик інтерферограм через значення коефіцієнтів відбиття і пропускання світла плівковою структурою в екстремумах смуг інтерференції Фабрі-Перо; методі оцінки параметрів інтерферограм за допомогою визначення площі під контурами смуг інтерференції. Розроблений метод визначення фази із експериментальних спектрів відбиття світла одношаровою плоскопаралельною плівковою структурою та критерій оцінки контрасту, фактора різкості та інших апаратних характеристик інтерферограм Фабрі-Перо на рівні півсуми значень коефіцієнтів відбиття і пропускання в мінімумі та максимумі смуг інтерференції, а також вперше обґрунтований метод оцінки оптичних параметрів плівкових структур шляхом визначення площі, обмеженої контуром смуги, що дозволяє збільшити інформативність обробки експериментальних інтерферограм Фабрі-Перо.В цьому розділі у межах електромаґнітної оптики зроблено стислий огляд основних моделей математичного опису амплітудно-фазової спектроскопії відбиття та пропускання світла плівковими одношаровими плоскопаралельними структурами. Другий розділ „Дослідження кореляційних закономірностей зміни амплітуди та фази плоскої електромаґнітної хвилі, відбитої та пропущеної плоскопаралельною структурою” стосується дослідження фізичних умов, за яких фазу відбитої та пропущеної плівковою одношаровою плоскопаралельною структурою хвилі видається можливим реконструювати із експериментальних амплітудних спектрів. Тоді енергетичний коефіцієнт відбиття і танґенс фази обчислюють за такими співвідношеннями: Саме одержаний вираз підтверджує висновок про доцільність пошуку тих фізичних умов, за яких фазу відбитого межею розділу електромаґнітної хвилі можна було б реконструювати із експериментальних значень коефіцієнта відбиття , оскільки останні виміряти значно простіше, у той час як процедура вимірювання фази - це доволі складне завдання. Тому, врахувавши співвідношення і , після перетворень одержимо, що коефіцієнт виражається через фазу відбитої хвилі та значення коефіцієнта відбиття у максимумі як: (2) Третій розділ „Обґрунтування фізичного підходу опису апаратних характеристик інтерферограм” стосується розроблення нового підходу до визначення контрасту, фактора різкості та інших апаратних характеристик інтерферограм на рівні значень півсуми енергетичних коефіцієнтів відбиття і пропускання: (4) в екстремумі смуг Фабрі-Перо.У дисертації в наближенні плоских хвиль та просторово одновимірної моделі здійснено комплекс досліджень фізичних умов формування амплітудно-фазової спектроскопії відбиття і пропускання світла одношаровими плоскопаралельними плівковими структурами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ