反射仪 Reflectometers

2022-11-03 14:46:23 浏览:248

定义

测量物体反射率的仪器。

反射仪是用于测量物体反射率(或反射率)的仪器,即反射的入射光功率的比例。 在这里,我们只考虑光学反射仪,探测光的反射(可能在红外或紫外线光谱区域),而不是其他类型的反射仪,例如用于X射线,中子等粒子或电子信号。

自由空间反射仪

自由空间反射仪允许人们用自由空间光束测量样品的反射率。 通常,反射率在很大程度上取决于样品的入射角。 因此,许多光学反射仪允许人们测量宽范围入射角的反射率,但有些设备只能使用固定角度,这当然允许使用更简单的光学设置而无需移动部件。

光谱反射仪

通常,反射率还取决于光学波长。 因此,理想情况下,反射仪允许人们测量反射率,也作为宽光谱范围内波长的函数。 这种装置可以称为分光反射仪,可以被认为是分光光度计的一种。 但是,出于某些目的,使用固定波长或固定波长间隔就足够了。

例如,需要光谱反射仪来表征介电镜和其他类型的介电涂层。 在这里,光谱分辨率很重要,因为例如薄膜生长中的误差可能会使反射带发生光谱偏移或扭曲。 类似的应用涉及薄膜半导体器件,如VECSEL增益结构或SESAMsam。

校准

当要测量非常接近单位的反射率值(完美反射率)时,反射仪的校准变得至关重要。 可以使用改进的方法来优化此类校准程序;例如,可以使用光学设置,其中可以交替测量在样品上反射的光的光功率和来自同一光源的光通过某些参考路径到达同一光电探测器的功率。 然而,对于非常高的反射率值,例如在超级反射镜的情况下,必须采用其他方法,例如空腔衰荡技术。

镜面反射和漫反射

反射计通常用于镜面反射,但有些(称为光学反向散射反射计)也适用于漫散射光。 还有其他用于光学散射测量的设备,它可以区分镜面反射和散射光,并提供后者的详细信息。

极化

对于样品上的倾斜(非垂直)入射,测试光的偏振也可能是相关的。 仪器可以使用线偏振光或非偏振光,或者可能使用其他定义的偏振状态。

一种相关的技术是椭圆偏振法,其中不仅测量反射,还测量反射光的偏振状态。 因此,椭圆仪必须包含用于偏振分析的额外光学硬件。

空间分辨测量

样品的反射率也可能取决于样品上的位置。 一些反射仪使用紧密聚焦的光工作,并且可以以相对较高的分辨率测量反射率作为位置的函数。

另一个可能有用的功能是能够处理具有曲面的样品。

光纤反射仪

另一种光学反射仪通常与光纤一起使用,特别是在光纤通信的背景下。 这些通常是光学时域反射仪,除了反射率外,它还提供时间分辨率:人们可以测量在何时达到一定的反射强度,并揭示相应的反射发生在什么位置。 这种光纤设备对于检查光纤链路非常有帮助,特别是对于定位故障。 有关更多详细信息,请参阅有关光时域反射仪的文章。

光学测量

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