非各向同性薄膜光學常數之量測

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姓名

呂建民(Jing-Ming Lu) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

非各向同性薄膜光學常數之量測

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摘要(中)

柱狀結構會使得膜層呈現非各向同性的現象，亦即膜層因光之入射角不同可解析成三種折射率。本文利用非各向同性薄膜其反射率與穿透率的特性，計算出反射率或穿透率和膜層光學常數的關係，這些光學常數包括主軸折射率、柱狀結構之傾斜角、膜層厚度。
蒸鍍TiO2與ZrO2並利用所推導之關係式，由反射率求出主軸折射率、柱狀結構之傾斜角、膜層厚度。

關鍵字(中)

★ 非各向同性

關鍵字(英)

論文目次

第一章緒論1
1.1雙折射特性對光學成效的影響1
1.2雙折射特性的應用3
第二章基本理論5
2.1非各向同性介質5
2.2非各向同性薄膜9
2.2.1柱狀結構座標9
2.2.2非各向同性薄膜之反射率13
2.2.3柱狀結構垂直基板之特殊情形15
2.3包絡法17
第三章實驗儀器與架構20
3.1蒸鍍系統20
3.1.1真空系統20
3.1.2薄膜材料蒸發系統21
3.1.3監控系統21
3.2蒸鍍架構22
3.3量測儀器23
3.3.1可見光及近紅外光光譜儀23
第四章實驗結果與討論24
4.1柱狀結構垂直基板24
4.1.1蒸鍍參數與量測結果24
4.2柱狀結構不垂直基板26
4.3誤差分析31
第五章結論32
參考文獻33
圖目錄
圖1-1 雙折射特性之光學成效比較圖2
圖1-2 雙折射特性之濾光片光譜圖2
圖1-2 偏振分光片之光譜圖4
圖2-1 (A)7
圖2-1 (B)7
圖2-1 (C)8
圖2-2 柱狀座標示意圖9
圖2-3 波向量行進示意圖12
圖2-4 弱吸收薄膜鍍在透明基板之示意圖17
圖2-5 單層弱吸收膜之光譜圖18
圖3-1蒸鍍系統架構圖20
圖3-2 蒸鍍架構圖22
圖4-1沈積角度與折射率之關係圖29
圖4-2蒸鍍角度與柱狀成長角度之關係圖30
表目錄
表4-1 二氧化鈦之蒸鍍參數24
表4-2 四次量測之結果24
表4-3 四次量測結果之平均25
表4-4 二氧化鈦之蒸鍍參數26
表4-5 二氧化鈦之量測結果27
表4-6 二氧化鋯之蒸鍍參數27
表4-7 二氧化鋯之量測結果28

參考文獻

1. 李正中，薄膜光學與鍍膜技術，1999，藝軒圖書出版社.
2. Ian J. Hodgkinson and Qi Hong Wu, “Practical designs for thin film wave plates”,Opt.Eng. Vol.37 No. 9, 1998,2630-2633.
3. Amnon Yariv and Pochi Yeh ,1984,“Optical Waves in Crystals” ,Wiley & Sons Inc.p69-p84.
4. Haiming wang,”Reflection/transmission measurements of anisotropic films with one of the principal axes in the durection of columnar growth”,J.Mod.Opt. Vol.42 No.3,1995,p497-p505.
5. Haiming wang,”Analysis of anisotropic tnin film parameters from prism coupler measurements”, J.Mod.Opt. Vol.42 No.11,1995,p2173-p2181.
6. J.D.Jackson, 1975,“Classical Electrodynamics”,2nd ed Wiley,New York.
7. M.Harris, H. A. Macleod and S. Ogura,”The relationship between optical inhomogeneity and film structure”,Thin Solid Films, Vol.57,1979,p173-p178.
8. Ian J. Hodgkinson and Qi Hong Wu,1997,”Birefringent Thin Films and Polarizing Elements”,World Scientific,p119.
9. Sadahiko Yamamoto, Yahei Koyamada, and Toshio Makimoto, ”Normal-mode analysis of anisotropic and gyrotropic thin-film waveguides for integrated optics”, J.Appl. Phys., Vol.43,No.12,1972,p5090-p5097.

指導教授

李正中(Cheng-Chung Lee)

審核日期

2000-6-29

推文