[发明专利]基于多光束干涉效应的宽波段介电参数获取方法

摘要

本发明涉及宽波段范围材料介电参数获取领域，为提供可用于从微波、太赫兹到红外波段的介电参数获取的新方法。本发明采用的技术方案是，基于多光束干涉效应的宽波段介电参数获取方法，包含数据采集和数据处理两个过程，数据采集包括背景数据及放入样品后的信号数据采集，利用傅里叶光谱仪进行测量获取干涉图，干涉图的横坐标为光谱仪干涉臂动镜的位置，纵坐标为探测器对干涉信号的响应电压；数据处理包含了对原始数据的初步处理和光学参数的反演计算两部分；光学参数的反演计算细分为干涉级次求解、实折射率计算、消光系数计算、吸收系数计算、介电参数计算；最终获得介电参数。本发明主要应用于宽波段范围材料介电参数获取场合。

主权项

1.一种基于多光束干涉效应的宽波段介电参数获取方法，其特征是，包含数据采集和数据处理两个过程，数据采集包括背景数据及放入样品后的信号数据采集，利用傅里叶光谱仪进行测量获取干涉图，干涉图的横坐标为光谱仪干涉臂动镜的位置，纵坐标为探测器对干涉信号的响应电压；数据处理包含了对原始数据的初步处理和光学参数的反演计算两部分，原始数据的初步处理细分为时域干涉图转换、获取频域频谱图、获取透过率谱步骤；光学参数的反演计算细分为干涉级次求解、实折射率计算、消光系数计算、吸收系数计算、介电参数计算；最终获得介电参数，所述的对原始数据的初步处理具体步骤是：①时间域背景信号获取和样品信号干涉图样的处理设定以探测器获得的电压信号为纵坐标，以步进电机位置为横坐标，步进电机的运动与时间是线性对应的，应用距离与时间的对应关系，将距离信息转换为时间信息，应用公式如下t为完成一次扫描过程用的时间，s2为该次扫描结束时步进电机所在的位置，s1为该次扫描开始时步进电机所在的位置，c为真空中的光速，Δs为步进电机的单次步进量，将各参量带入上述公式后得到t，从而将横坐标为位置的干涉图转换为时域干涉图；②对时域干涉信号图进行傅里叶变换得到对应的频域频谱图；③对背景及放入样品两种情况分别进行①和②的处理，然后将获得的两组频域数据相除，得到样品信号对背景信号的相对透过率谱，这里应用公式如下所述其中I1和I2分别表示背景及放入样品时的光强，E1和E2分别表示背景及放入样品时的电场强度。