Исследование оптических свойств многослойных диэлектрических структур методом призменного возбуждения волноводных мод

Предложен метод измерения толщины и показателя преломления тонкопленочных слоев в многослойных диэлектрических структурах, основанный на резонансном возбуждении волноводных мод с использованием призменного устройства связи. Исследованы особенности отражения ТЕ и ТМ поляризованных световых лучей от структуры, включающей в себя одиннадцать чередующихся слоев сульфида цинка (ZnS) и двойного фторида магния и бария (MgBaF₄), толщины которых много меньше длины волны оптического излучения. С использованием созданной математической модели проведен расчет коэффициентов отражения коллимированных ТЕ и ТМ световых пучков от многослойной структуры, определены оптические постоянные и толщины составляющих структуру слоев. Показатели преломления слоев, полученные в случае ТЕ и ТМ поляризации падающего излучения, хорошо согласуются между собой. Толщины слоев ZnS и MgBaF₄, найденные для различных поляризаций, совпадают с точностью ±1%. Таким образом, впервые продемонстрирована возможность определения оптических свойств тонкопленочных структур методом призменного возбуждения волноводных мод, когда число слоев в структуре больше десяти.