[发明专利]测量具有陡峭折射率区域离子交换玻璃模谱的设备和方法

权利要求书

1.一种对离子交换玻璃基材的TM和TE模谱进行测量的方法，所述离子交换玻璃基材具有块体折射率n_s、表面以及具有陡峭且浅的近表面区域R1的折射率分布，所述方法包括：

使得折射率n_p的耦合棱镜与基材表面界面化以限定棱镜-基材界面，使得所述耦合棱镜与基材表面之间具有折射率n_f和厚度d1的界面化流体，其中，n_f≤n_s<n_p，其中，区域R1满足其中，λ是测量光的测量波长；以及

将所述测量光导向通过所述耦合棱镜并通过所述界面化流体进入所述基材表面，以及数字式地俘获从所述棱镜-基材界面反射的TE和TM模谱，其中，所述TM和TE模谱分别包括第一和第二最低阶模，并且厚度d1包括如下厚度范围，其至少使得在存在所述耦合棱镜的情况下测得的TM和TE谱的所述第一和第二最低阶模的模式双折射在该厚度范围内保持不变。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述耦合棱镜的耦合表面以及基材表面中的至少一个上面提供一个或多个远离化元件，以限定厚度d1。

3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述耦合棱镜包括耦合表面，所述耦合表面具有厚度为d2且折射率为n_c的棱镜涂层，其中，n_c≤n_f。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，棱镜涂层的厚度d2和棱镜涂层的折射率n_c满足0.2λ≤n_c·d2≤0.8λ。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，界面化流体厚度d1和棱镜涂层厚度d2中的至少一个是恒定的。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，n_c+0.15(n_eff^t-n_c)≤n_f≤n_c+0.30(n_eff^t-n_c)，其中，n_eff^t表示预期发生TE和TM模谱的最低阶模的有效折射率n_eff的目标范围的中点。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，(n_s-0.01)≤n_f≤n_s。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述棱镜涂层包括SiO₂、CaF₂或MgF₂。

9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述界面化流体具有中值厚度dl_m，其中，(0.5)·d1_m≤d1≤(1.5)·d1_m。