[发明专利]同时测量平面波导多个光学参数的方法

摘要

一种平面波导技术领域的同时测量平面波导多个光学参数的方法，步骤如下：搭建测量装置；测量被测波导插入前固定反射镜对应的光程和回波损耗；安装被测波导；测量被测波导插入后各个界面对应的光程和回波损耗；计算被测样品折射率和厚度；根据测得各个界面直接反射或界面之间多次内反射对应的光程和回波损耗以及光在各个界面之间多次反射的关系计算出该平面波导的插入损耗、吸收损耗、反射率和漫反射系数。本发明可同时测量平面波导的多个光学参数，原理简单、容易操作、测量精度较高、不需要繁杂的计算过程，适合于测量各种材料构成的平面波导。该方法对被测样品的表面质量没有影响，尤其适合于测试多层平面波导中每一层的光学参数。

主权项

1、一种同时测量平面波导多个光学参数的方法，其特征在于，方法步骤如下：(1)搭建测量装置：准直器输出的光路垂直与反射镜，以便反射光进入准直器；(2)测量被测波导插入前固定反射镜对应的光程和回波损耗：首先沿光路移动反射镜MM，将在输出端观察到固定反射镜FM对应的反射峰，测出其对应的光程x3′和回波损耗；(3)安装被测波导：把被测样品固定在精密机械位移装置上，调节该精密机械位移装置使被测样品插入到准直器和固定反射镜FM之间，并且使被测样品表面与准直器的输出光路垂直；(4)测量被测波导插入后各个界面对应的光程和回波损耗：沿光路移动MM，在输出端将观察到由各个界面直接反射以及界面之间的多次内反射形成的多个反射峰，测出各个反射峰对应的光程和回波损耗，被测样品左、右表面以及被测样品插入后固定反射镜FM直接反射对应的光程分别为x1、x2和x3；(5)计算折射率和厚度：设被测样品折射率和厚度分别为n和d，被测光路中各界面的光程差有如下关系：x2-x1＝ndx3-x3′＝(n-1)d因此得到被测样品的折射率n和厚度d；(6)计算插入损耗、吸收损耗、反射率和漫反射系数：根据菲涅尔定律，当光从折射率为n1的介质垂直入射到折射率为n2的介质时，介质界面的反射率R为$R={\left(\frac{n_1-n_2}{n_1+n_2}\right)}^2$ 对应反射光功率的回波损耗定义为$L=10\log \frac{P^{\prime }}{P_o}$ 式中Po表示入射光功率，P′表示被测样品界面的反射光功率；根据测得各个界面直接反射或界面之间多次内反射对应的光程和回波损耗以及光在各个界面之间多次反射的关系计算出该平面波导的插入损耗、吸收损耗、反射率和漫反射系数。