克爾顯微鏡是考慮到成本的通用的領(lǐng)域觀察技術(shù)之一镜豹。它可以觀察廣泛的磁性樣品傲须，可用于各種磁性器件。雖然還有其他可用的觀察技術(shù)趟脂，但在今天的現(xiàn)代磁性材料實(shí)驗(yàn)室中泰讽，采用克爾效應(yīng)的觀察技術(shù)是一種有效的解決方案，下面將介紹如何快速有效的整合磁光克爾顯微鏡昔期。
如何快速構(gòu)造磁光克爾效應(yīng)顯微鏡
在磁光克爾效應(yīng)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中已卸，可以集成在Mitutoyo FS110檢測(cè)顯微鏡中的一些組件(如下圖1所示)。然后顯微鏡有幾個(gè)限制硼一，需要進(jìn)行重大修改累澡，以適應(yīng)MOKE顯微鏡的設(shè)計(jì)。其中一個(gè)主要的限制是顯微鏡中有限的無(wú)限空間般贼。
圖1
雖然顯微鏡有無(wú)限遠(yuǎn)校正光學(xué)愧哟，但它的設(shè)計(jì)不允許用戶將額外的光學(xué)元件納入顯微鏡的框架。為了實(shí)現(xiàn)高信噪比和盡可能多地消除背景光哼蛆，可使用高質(zhì)量的光學(xué)元件蕊梧。例如，一對(duì)消光比為10-6的偏光片(格蘭湯普森棱鏡)占據(jù)了1/8立方英寸的體積腮介。以前在顯微鏡中使用的片狀偏光片的消光比zui多為10-4肥矢。此外，在顯微鏡的原始光路利用非偏振分束器萤厅，其透射比約為50%橄抹。這樣的損失在這樣一個(gè)敏感的設(shè)計(jì)中是不能容忍的，因?yàn)樵S多設(shè)計(jì)的成功取決于較好的光照條件惕味。該分束器被偏振分束器取代楼誓，其透射比高達(dá)95%，其占據(jù)的體積與格蘭湯普森棱鏡相似(~1/8立方英寸)名挥。因此疟羹，決定重建容納無(wú)限空間的顯微鏡組件，為必要的光學(xué)組件創(chuàng)造更多的空間禀倔。這使光照直接進(jìn)入無(wú)限空間榄融，避免了通過(guò)以前安裝在顯微鏡中的各種組件傳輸所帶來(lái)的任何影響。圖1系統(tǒng)中唯yi不用修改的部分是物鏡救湖。當(dāng)安裝Bertrand透鏡時(shí)愧杯，管狀透鏡組件可以進(jìn)行進(jìn)一步修改。貝特朗透鏡將使用戶能夠定位在后焦平面的照明點(diǎn)鞋既，并在實(shí)施時(shí)力九，將增加顯微鏡的易用性耍铜。
光源遵循圖2所示的路徑。激光器與多模0.2 NA光纖耦合跌前。穿過(guò)纖維后棕兼，光通過(guò)準(zhǔn)直透鏡、格蘭-湯姆遜偏振器和聚焦透鏡抵乓，然后通過(guò)偏振分束器反射到樣品上伴挚。光束聚焦在物鏡的后焦平面上，然后被物鏡準(zhǔn)直以照亮樣品灾炭。這種照明是由相干激光提供的茎芋，需要抖動(dòng)才能獲得均勻的照明。
圖2
由于磁光克爾效應(yīng)咆贬，照射樣品的光在偏振败徊、振幅和相位上發(fā)生變化。這些變化取決于磁化的方向掏缎。這種光隨著磁化方向的變化皱蹦，通過(guò)物體、偏振分束器和分析儀反射回來(lái)眷蜈，然后被管狀透鏡聚焦到ccd上沪哺。
與第1個(gè)偏振器幾乎垂直交叉的第二個(gè)偏振器與偏振分束器結(jié)合在一起，對(duì)從樣品反射而不改變偏振的光起濾光器的作用酌儒。極化的旋轉(zhuǎn)角度非常低(0.01度或更低辜妓，取決于觀察的樣品)，因此克爾影響光的信號(hào)非常弱忌怎。這個(gè)微弱的信號(hào)通過(guò)第二個(gè)偏振器——也被稱為分析器——通過(guò)管狀透鏡進(jìn)入照相機(jī)籍滴，并在計(jì)算機(jī)界面中進(jìn)行圖像處理以增強(qiáng)。
偏振光的入射角是我們研究的一個(gè)因素榴啸。上面的光路圖顯示孽惰，垂直調(diào)整到光纖的尖端有利于改變?nèi)肷浣恰Ｈ绱殴饪藸栃?yīng)部分所述鸥印，縱向和橫向克爾效應(yīng)在正常入射下消失勋功。因此，一個(gè)大而明確的入射角是至關(guān)重要的克爾顯微鏡库说。雖然很難定量測(cè)量設(shè)計(jì)的實(shí)際入射角狂鞋，但這個(gè)角度的定義取決于光學(xué)元件和設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
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