Угловые характеристики сенсора коэффициента преломления на основе отражательного интерферометра

Аннотация

В работе исследованы угловые характеристики сенсора, выполненного в схеме Кречмана, где чувствительным элементом является структура в виде тонкопленочного варианта отражательного интерферометра, оптимизированного для наклонного падения света. Приведены аналитические формулы, описывающие характеристики сенсора для S и P поляризаций на рабочей длине волны и вблизи рабочего угла сенсора, а также формулы, приближенно описывающие основные характеристики сенсора: чувствительность, угловую ширину пика на полувысоте, контраст и параметр качества. Показана возможность варьирования указанных характеристик путем соответствующего подбора параметров металлических и диэлектрических слоев структуры. Для примера сделан численный расчет характеристик одного из частных случаев, оптимизированного для S поляризации, как имеющей наибольшие параметры качества. Продемонстрированы угловые свойства данного сенсора от числа диэлектрических слоев и длины базы. Показано, что при угловых измерениях данным методом теоретически можно получать неограниченные по величине параметры качества, а практически ограниченные только потерями в слоистой структуре и расходимостью пучка. Даны рекомендации по экспериментальной реализации метода.