2.3.3.1.Thiết bị đo Prism Coupler 2010
Hỡnh 2.18 là ảnh hệ đo Prism Coupler 2010 (thuộc Phũng thớ nghiệm trọng điểm Quốc Gia, tại Viện khoa học Vật liệu), cú thể đo chiết suất, tổn hao quang cỏc màng mỏng quang học. Sai số trong phộp đo chiết suất khoảng 0.0001 và phộp đo tổn hao quang khoảng 0.01 dB/cm. Thiết bị cú độ lặp lại cao, xử lớ số liệu và điều khiển mỏy hoàn toàn tự động qua giao diện phần mềm của mỏy.
Hỡnh 2.17 là ảnh hệ đo Prism Coupler 2010, hỡnh 2.18 là sơ đồ nguyờn lớ hệ đo Prism Coupler 2010. Nguyờn lớ hoạt động Prism Coupler 2010 theo phương phỏp tiếp xỳc lăng kớnh: ỏnh sỏng được đưa vào dẫn súng tầng tại điểm tiếp xỳc giữa đế lăng kớnh với bề mặt dẫn súng tầng. Hoạt động của thiết bị Prism Coupler 2010 được mụ tả như sau: dẫn súng tầng được ộp chặt với đế lăng kớnh bằng đầu nộn (coupling head) khớ Nitơ. Chựm sỏng phỏt ra từ cỏc laser (laser light) cú bước súng khỏc nhau (bước súng 632.8 nm của laser HeNe, bước súng 1321 nm và 1538 nm của cỏc laser bỏn dẫn), truyền qua hệ thống quang học và đến mặt bờn của lăng kớnh. Trờn đường truyền của cỏc tia laser này cú đặt cỏc tấm phõn cực TE, TM. Cỏc lăng kớnh cú chiết suất khỏc nhau (trong vựng từ 1.5 đến 3.2) cho phộp lựa chọn thớch hợp với cỏc mẫu cần đo cú chiết suất khỏc nhau. Gúc đến của cỏc tia laser tại mặt bờn lăng kớnh được thay đổi rất nhỏ (0.001 độ) bằng hệ thống mụ tơ bước. Chựm sỏng laser bị khỳc xạ tại mặt bờn và đi đến mặt đỏy, tại đõy tuỳ thuộc vào gúc tới chựm laser () mà ỏnh sỏng liờn kết (coupling) và truyền trong dẫn súng (film hoặc substrate) hoặc phản xạ và truyền đến mặt bờn lăng kớnh đến đầu đo quang (Photo Detector). Trờn sơ đồ nguyờn lớ hệ đo Prism Coupler 2010 cú đường cường độ ỏnh sỏng phản xạ tại đỏy lăng kớnh theo gúc đến khỏc nhau của chựm laser (hỡnh 2.18), cỏc đỉnh cực tiểu tương ứng với gúc đến chựm laser tại mặt đỏy lăng kớnh để chựm sỏng laser truyền trong dẫn súng.
Hỡnh 2.17. Hệ đo Prism Coupler 2010 (Metricon,US)
Hỡnh 2.18. Sơ đồ nguyờn lớ hệ đo Prism Coupler 2010
Khả năng thiết bị Prism Coupler 2010:
Thiết bị đo Prism Coupler 2010 cú thể đo được cỏc thụng số vật liệu màng quang học:
Cú thể đo chiết suất của màng đơn lớp, đa lớp và tầng đế tại cỏc laser cú bước súng và phõn cực khỏc nhau, tại nhiệt độ mẫu đo khỏc nhau. Khoảng chiết suất mẫu cú thể đo được nằm trong 1.4 đến 3. Độ chớnh xỏc chiết suất đến 0.001.
Cú thể đo tổn hao quang nội (insertion loss) của vật liệu trờn màng dẫn súng quang tại cỏc laser cú bước súng khỏc nhau. Độ chớnh xỏc tổn hao quang đến 0.01 dB/cm.