Номер по Госреестру СИ: 45583-10
45583-10 Комплекс метрологический для измерения оптических постоянных наноструктурированных сред и метаматериалов в нанофотонике
(Нет данных)
Назначение средства измерений:
Комплекс метрологический для измерения оптических постоянных нано-структурированных сред и метаматериалов в нанофотонике (далее - комплекс) предназначен для измерения угла вращения плоскости поляризации монохроматического излучения при его прохождении через оптически-активные вещества и структуры на расстояниях, соответствующих областям ближнего (много меньше половины длины волны) и дальнего (больше длины волны) полей, а также показателя преломления.
Область применения комплекса: лаборатории промышленных предприятий и научно-исследовательских институтов.
Комплекс метрологический для измерения оптических постоянных наноструктурированных сред и метаматериалов в нанофотонике |
Внесен в Государственный реестр средств измерений Регистрационный номер №4SS 5)5-10 |
Изготовлен по технической документации Государственного учебнонаучного учреждения «Физический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова», г. Москва. Зав. № 001.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯКомплекс метрологический для измерения оптических постоянных нано-структурированных сред и метаматериалов в нанофотонике (далее - комплекс) предназначен для измерения угла вращения плоскости поляризации монохроматического излучения при его прохождении через оптически-активные вещества и структуры на расстояниях, соответствующих областям ближнего (много меньше половины длины волны) и дальнего (больше длины волны) полей, а также показателя преломления.
Область применения комплекса: лаборатории промышленных предприятий и научно-исследовательских институтов.
Комплекс состоит из двух установок: микроскопа ближнего поля сканирующего поляризационного БСОМ зав. № 0001 и микроскопа интерференционного автоматизированного МИА-1 зав. № 003.
Работа микроскопа ближнего поля сканирующего поляризационного БСОМ основана на принципе компенсации поворота плоскости поляризации путем ручной установки поляризационной призмы в угловое положение, соответ-
ствующее минимуму сигнала на фотоэлектронном умножителе (ФЭУ). Излучение от источника (лазер с длиной волны 532 нм) проходит фазовую пластину толщиной в половину длины волны, систему зеркал и попадает на образец, после прохождения через который собирается коллектором субволновых размеров. Коллектором служит зонд ближнепольного микроскопа апертурного типа. Локально собранное апертурным зондом электроманитное поле оптической частоты с помощью оптического световода, являющегося продолжением апертурного зонда, направляется в систему вывода излучения. Система вывода излучения на основе микрообъектива служит для формирования параллельного светового пучка. После формирования параллельного светового пучка последний проходит через поляризационную призму и попадает на ФЭУ, сигнал которого поступает в электронный контроллер комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля, где и регистрируется.
Конструктивно БСОМ выполнен в виде стационарного прибора, состоящего из установленных на оптическом столе оптико-механической измерительной головки, лазера, ФЭУ, поляризационной оптики и оптико-механических вспомогательных узлов. Электронный контроллер располагается отдельно.
Управление прибором осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, установленного на персональный компьютер, связанный с электронным контроллером специальным кабелем, подключаемым к плате сопряжения.
Принцип действия микроскопа интерференционного автоматизированного МИА-1 основан на получении интерферограмм исследуемого объекта при различных фазовых сдвигах, их расшифровки и вычислении показателя преломления.
Для расшифровки интерферограмм в микроскопе МИА-1 использован метод дискретного фазового сдвига (метод фазовых шагов). Сдвиг вносится при помощи управляемого от компьютера пьезоэлемента связанного с зеркалом опорного канала. Интерферограммы при различных положениях зеркала с помощью ПЗС-телекамеры поступают в персональный компьютер, где производится их автоматическая обработка.
Для управления вводом изображений, сдвигом пьезоэлемента и расшифровки интерферограмм используется специальное программное обеспечение «WinPhast». В результате работы программы производится восстановление двумерного распределения оптической разности хода. Для вычисления показателя преломления исследуемого вещества используется двухиммерсионный метод. Он основан на измерении оптической разности хода двух веществ: с известным показателем преломления и с искомым. Далее по полученным двумерным распределениям оптической разности хода определяются фазовые объемы, отношение которых дает показатель преломления.
Программное обеспечение входящих в комплекс установок выполнено в виде отдельно запускаемых модулей и обеспечивает защиту от влияния на метрологические характеристики, а также непреднамеренных и преднамеренных изменений.
Комплект поставки соответствует таблице 2.
Таблица 2
Наименование |
Кол-во, шт. |
Микроскоп ближнего поля сканирующий поляризационный БСОМ |
1 |
Микроскоп интерференционный автоматизированный МИА-1 |
1 |
Руководство по эксплуатации комплекса поляризационной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля БСОМ |
1 |
Руководство по эксплуатации микроскопа интерференционного автоматизированного МИА-1 |
1 |
Методика поверки |
1 |
Таблица 1
Наименование характеристики |
Значение характеристики |
1 |
2 |
Рабочая длина волны, нм |
532 |
Диапазон показаний угла вращения плоскости поляризации при длине волны 532 нм |
-90° ... + 90° |
Диапазон измерений угла вращения плоскости поляризации, приведенного к длине волны 546,1 нм |
-40° ... + 40° |
Пределы допускаемой относительной погрешности для углов вращения плоскости поляризации, приведенных к длине волны 546,1 нм ( в диапазоне - 40° ... + 40°) |
± 15% |
Диапазон измерений показателя преломления |
1,39 ... 1,65 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения показателя преломления |
±5 -10’5 |
Напряжение питания, В При частоте, Гц |
220±22 50 |
Потребляемая мощность, Вт, не более
|
100 250 |
Габаритные размеры, мм, не более
|
1500 х1450 хЮ50 340x370x380 |
Масса, кг, не более
|
250 24 |
Условия эксплуатации:
|
20±5 101±4 65±20 |