7 (Практикум по оптике), страница 4

Для этого отожмите винт рейтера и поднимая или опуская стойку с камерой вверх-вниз, выберите нужный ряд структур на объекте МОЛ и, вращая объект вокруг оптической оси, получите на мониторе изображение дифракционной картины. При использовании щели переменной толщины вращением микрометрического винта установите требуемую ширину щели в соответствии с заданием преподавателя. 5. Установите коэффициент усиления и время накопления (движки Оа)п и Ехрояцге) обеспечивакнций яркое, контрастное изображение (см. стр. !О - У(г)ео Сарюге Р)п, рис. 4б).

Вращением поляризатора скорректируйте интенсивность пучка лазера. Поляризатором подстройте амплитуду сигнала, так чтобы центральный максимум бьш наибольшим и на вершине максимума перезасвечивание (насыгпение) ПЗС- матрицы. Признаком насыщения является ровный белый фон участка изображения, значения интенсивности в этой зоне в окне «График по Х» равно 255. Если ограничение сигнала при насьпцении происходит на уровне меньшем, чем 255, то следует скорректировать динамический диапазон сигнала движком Яркость (Вгздй!пезз) (см. рис.4а), добившись зпачегпгя 255.

Далее поляризатором подстройте амплитуду сигнала, так чтобы центральный максимум был наиболыпим, но не происходило перезасвечивание (насыщение) ПЗС- матрицы. Гаким образом, измеряемый уровень интенсивности всегда должен быть меньше 255 в той части изображения. где проводятся координатные или фотометрические измерения. В дальнейшем, если измерения будут проводиться иа дифракционных максимумах высоких порядков, то допускается перезасвечнвание центрального максимума, как показано на рис.12. 6. Г!ри работе с высоким уровнем шумов следует установить в программе большее число кадров для суммирования в режиме накопления (рекомендуемое значение 50). Для проведения измерения следует включить режим накопления нажатием кнопки ~ф.

Зафиксировать изображение можно нажатием кнопки «Стоп-кадр накогшенного изображения с обработкой» ф. Зафиксированное изображение при необходимости сохранить в виде графического файла нажатием кнопки ф «Запись файла изображения». О~~~а~н~~ янеке действия могуз выполнять~я как на зафиксированном изображении, так и на сохраненном ранее н вызванном нажатием кнопки ф «Чтение файла изображения». 7.

Выберите и зафиксируйте на изображении опорнуто точку нажатием кнщьки Я кУстановка опорной точкия гнапример, основной максимум или минимум дифракционной картины). 1очнукэ подстройку положения перекрестья при выборе точки можно произвести с помощькэ кнопок Я Я ~ )~~о ~Я 3. В люоом из окон с графиками щелкните левоЙ кнопкой мыщи в месте, где производится второй отсчет (соседний максимум или минимум дифракционной картины). Более точную подстоойку положения перекрестья можно произвести с помощью кнопок Я Ц Я~ ~ Щ, ориентируясь на величину амплитуды.

9, разность межд) двумя отсчетами 1см. рис,11) в пикселях неооходимо перевести и миллиметры. Для этого число пикселей умножаем на масштабный коэффициент, определенный при градуировке, Уровни сигналов в точках отображаются в соответствующих окнах, Диапазон измеряемых сигналов О ... 255, координата ол отсвета анааааао ок!аа опораой ~о гаа ~ заачапна сигнала ~ аторого огочачв Рис,11, 061пий вид окна кграфик по Х», Рис. 12. Координаз иые измерения в окне еррафик по Х» программы ОБС %0М.

10, Полу еенный график можно распечатать на принтере либо сохранить в виде текстового файла:пгаченпй щипала для последующей обработки другими программами, например, средствами М)сгоао11 Ехсе!. 11. Расстояние между матрицей камеры и поверхностью обьекга, необходимое для расчетов определяется следу~ощнм образом: 11 Измерить с помощью линейки расстояние В (см. рис.13) между торцевыми поверхностямп оп1загзы, в которой закреплен объект, и видеокамеры 2) Вычислить расстояний з. ~ю формуле Х. =- ".»си + О+ тзьм.ь И*и, где а' — покровного стекла ПЗС-матрщзьь н- показатель преломления 1в расчете принять а' == 1зсп, л -1,5) Рис. 13. Определение расстояния между матрицей камеры УАС-135 и поверхностью объекта.

12. Веяичины утяов дифракини рассчитываются из теометрических измерений в соот- ветствии с методическими указаниями и сравниваются с теоретическими данными. Особенносги получения дифракционных изображений При работе с полупроводниковым лазером следует учитывать, что по координате У имеется неоднородность распределения интенсивности излучения в пучке, вызванное дифракцией на р-л -переходе. Также загрязнение поверхности приемной матрицы 1пылинки и пр.) приводит к появлению дополннтельиых локальных искажений изображения (см. рис.

14). Поэтому следует тщательно выбрать анализируемую строку в кадре изображения (положение горизонтальной линии перекрестью курсора. Рнс.14. Выбор строки изображения для анализа. При работе со щелью переменной ширины следует установить требуемую ширину и с помощью микрометрического винта с учетом поправки: а ---.А - Ая, где А — отсчет по лимбу, Аа — поправка. Ниже на рис.15 приведены примеры визуалнзируемых изображений прн увеличении ширины щели а. Идентификация номера структуры на объекте производится следующим образом (на примере ряда С объекта МОЛ-1).

Внешний вид объекта МОЛ-1 приведен на рис. 16 (более подробное описание см. Описание объекта МОЛ-1). После получения изображения ди фракционной картины следует вращением объекта МОЛ-1 вокруг оптической оси получить последовательно ряд изображений, как показано на рис. 1 7. Начало отсчета в нумерации структур следует установить по переходу от изображения 1 к изображению 16. Далее следует визуальный контроль числа дополнительных дифракционных максимумов для структур 1 ..

16, визуализируемых на зкра)(е монитора, изменяя при необходимости уровень усиления и накопления. Допускается перенасыщение изображения центрального максимума. Рис ! О Схема расиовоасеннв ирукззГР обвис!л МОЛ-! (Рка С оаниариь!е стеки тоси!ним и (в мкм) в иорвакс возрастания номера: К(0, !2; !5; 20; 25; 30; 35; 40; 45. 50. 00; 70; 00; 90, !00). г ВНИМАНИЕ1 Ввиду особенностей технологии изготовления тест-объ использовании лазерных источников с длиной волны 633 и 650 нм покр ристпкн полупрозрачного зеркала и распределение в центральном максимуме имеет сло к ! ную форму 1интерфсренция прснпедщего излучения с дифрагировавшим), Максимумы более ~ ~высоких порядков (обоковые") воспроизводятся без искажений. ! ~ !я струюуфы ! ( !я!Ол-! ! Дяфраеи0нви картияа 1!йфрекшюпизя картина 12 1 — + Рис.

17. Ди!1!ракциоинь!с изс!брафкеиия от структур №№ 1-16 ряда С объекта МОЛ-1, .