一种基于太赫兹反射光谱提取固体薄片复折射率的方法

摘要

本申请公开了一种基于太赫兹反射光谱提取固体薄片复折射率的方法，制备同一种材料的薄厚不同的两个固体薄片样品，其中薄样品为被测样品，厚样品作为时域信号基线校正时的辅助样品，测量二者的太赫兹时域反射信号；用被测样品和辅助样品的太赫兹时域反射信号之差作为基线，将被测样品的第一、二个峰分别作为基线校正后的参考信号和样品信号；对基线校正后的样品信号和参考信号分别进行复合数字滤波，以去除系统回波和随机噪声；根据滤波后的样品信号和参考信号，用自参考方法提取被测样品的复折射率。

主权项

一种基于太赫兹反射光谱提取固体薄片复折射率的方法，其特征在于，包括：A、制备同一种材料的薄厚不同的两个固体薄片样品，其中薄样品为被测样品，厚样品作为时域信号基线校正时的辅助样品，测量二者的太赫兹时域反射信号；B、用被测样品和辅助样品的太赫兹时域反射信号之差作为基线，将被测样品的第一、二个峰分别作为基线校正后的参考信号和样品信号；C、对基线校正后的样品信号和参考信号分别进行复合数字滤波，以去除系统回波和随机噪声；D、根据滤波后的样品信号和参考信号，用自参考方法提取被测样品的复折射率，其中包括：采用遗传算法对公式进行优化求解，以传递函数为目标函数，进行至少N次种群迭代，最终得到优化后的复折射率的精确解；其中，为传递函数的相位；为传递函数的振幅；菲涅尔系数r_as、t_as、r_sa、t_sa可由菲涅耳公式得到：$r_{as}=\frac{{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)-1}{{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)+1},t_{as}=\frac{2}{1+{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)},r_{sa}=\frac{1-{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)}{1+{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)},t_{sa}=\frac{2{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)}{1+{\tilde{n}}_s\left(\omega \right)};$表示复折射率，c是真空中的光速，d表示被测样品厚度，下标as表示由空气到样品的界面，下标sa表示由样品到空气的界面。