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1、光弹调制器式多通道反射差分光谱技术第8卷第3期2010年5月纳米技术与精密工程NanotechnologyandPrecisionEngineeringVo1.8No.3Mav2010光弹调制器式多通道反射差分光谱技术胡春光,孙立东,李艳宁,ZEPPENFELDPeter2,胡小唐(1.天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室,天津300072;2.奥地利约翰?开普勒大学实验物理研究所,林茨3-4040)摘要:反射差分光谱术(RDS)是研究材料表面和薄膜光学各向异性属性的重要手段.现有的技术以光弹调制器(PEM)式单通道测量模式为主,可以实时监测单个波长的反射
2、差分信号,但全光谱测量则需要采用扫描波长的方式完成,耗时长,不适合在线监测等时效性强,全光谱测量的应用.在研究基于光弹调制器的多通道反射差分光谱仪的技术实现的基础上,结合虚拟仪器技术,高速多通道同步采集卡和数字锁相放大算法,提出一种新的多通道测量构架.实验表明,新方法在全光谱范围内测量信号的标准偏差小于10～,在仪器开发上具有纽合灵活,扩展性好等优点.关键词:反射差分光谱术;光弹调制;多通道并行测量;同步采集卡;数字锁相放大算法中图分类号:TH744.2;0433.1;TP274.2文献标志码:A文章编号:1672-6030(2010)03-0195-06Mu
3、lti-ChannelPhotoelasticModulatorBasedReflectanceDifferenceSpectroscopyHUChun—guang',SUNLi.dong,LIYan—ning,ZEPPENFELDPeter,HUXiao—tang(1.StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.InstituteofExperimentalPhysics,JohannesKeple
4、rUniversity,LinzA4040,Austria)Abstract:Reflectancedifferencespectroscopy(RDS)isanimportanttoolforopticalanisotropycharac—terizationofsurfacesandthinfilms.Themostlyusedphotoelasticmodulator(PEM)basedsingle—channelRDspectrometryisgoodatrealtimemeasurementatonewavelength,butitsspectral
5、measurementbymeansofscanningwavelengthtakestoolongtimetosatisfywithtime--criticalspectrumrequiredapplica..tions,suchasin—situmonitoringorunrepeatablemeasurement.Anapproachwaspromotedformulti.channelmeasurementusingvirtualinstrumentationtechnologyforgeneralinstrumentcontrol,ahighspee
6、dsynchronizeddataacquisitioncardformulti—channelparallelacquisition,anddigitallock—inamplifieral—gorithmforprecisedataprocessing.Comparingtoacommercialsingle—channelPEMbasedRDspectrom—eter,thenewdesignnotonlyoffersstandarddeviationoftheRDsignallessthan10～inallwavelengths.butalsoisad
7、vancedinhardwaredesignwiththeabilityofeasyreconstructionandthepossibilityforfur—therexpansion.Keywords:reflectancedifferencespectroscopy;photoelasticmodulation:multi—channelparalle1measure.ment;synchronizeddataacquisitioncard;digitalluck—inamplifieralgorithm收稿日期:2009.10—16.基金项目:中国博士
8、后科学基金资助项目(200704207
