Розвиток оптичної та квазіоптичної (терагерцової) рефрактометричних технологій для характеризації основних фундаментальних параметрів, а саме, показників заломлення ізотропних та анізотропних матеріалів, базується на розроблених та створених нами двох діючих експериментальних установках (загальний вигляд однієї з них див. внизу та на нашому сайті: https://itne.lpnu.ua/equipment.html).
Ці установки відповідають кращим світовим аналогам.
Суть пропонованої науково-технічної розробки полягає у вдосконаленні на базі ідей наших патентів (див. нижче) технології інтерферометрично-поворотних вимірювань показників заломлення шляхом створення більш компактного пристрою із спрощеним та автоматизованим процесом вимірювання та розробки відповідного програмного забезпечення для обробки експериментальних результатів, що дасть можливість підвищити точність та спростити процес вимірювань.
При розробці технології інтерферометрично-поворотних вимірювань (https://itne.lpnu.ua/equipment/mickelson.html) було використано ряд запатентованих нами пріоритетів, а саме: 1) вперше було виведено робоче співвідношення для безпосереднього розрахунку показника заломлення інтерферометрично-поворотним методом на основі виміряного кута повороту досліджуваного зразка в одному із плеч інтерферометра та відповідного йому зсуву інтерферометричної картини; 2) вперше показано, що даний метод можна використовувати для вимірювання показників заломлення як одновісних, так і двовісних кристалів; 3) щоб добитися вищої точності вимірювань показника заломлення було встановлено, що необхідно враховувати величину показника заломлення повітря nпов.=1,000294; 4) вперше було продемонстровано можливість проведення відповідних вимірювань інтерферометрично-поворотним методом для зразків із незначною неконтрольованою непаралельністю чи завідома заданою клиновидністю.
Основні переваги створених установок:
1) спрощення процесу вимірювання та обробки експериментальних даних, що гарантує підвищення точності вимірювання показника заломлення;
2) автоматизація, що забезпечує швидкий експрес-аналіз за показниками заломлення плоско-паралельних зразків із оптичних матеріалів з високою точністю;
3) теоретично розрахована похибка визначення показників заломлення на оптичній експериментальній установці становить 3.5x10-6=0.0000035. На основі експерименту реально отримано: n0=2.2868±0.0002, ne=2.2032±0.0002 - для кристалів LiNbO3 та n0=1.5436±0.0005, ne=1.5527±0.0005 - для кристалічного кварцу.
Використання технології інтерферометрично-поворотних вимірювань дає можливість:
1) здійснення неруйнівного контролю, який забезпечує повну відповідність вимірювальних параметрів зразків при їх подальшому практичному застосуванні;
2) вимірювання всіх показників заломлення анізотропних середовищ, в т.ч. для одновісних та двовісних кристалів будь-якого класу симетрії на одному зрізі, тим самим економлячи дорогий кристалічний матеріал;
3) можливість визначення дисперсії коефіцієнтів оптичної рефракції шляхом застосування декількох джерел когерентного випромінювання.
Запропонована установка може бути успішно використана як для наукових досліджень, так і для неруйнівних експрес-вимірювань показників заломлення плоско-паральних пластин iз ізотропних та анізотропних матеріалів у промислових лабораторіях чи на виробництві тих підприємств та фірм, які займаються вирощуванням аморфних чи кристалічних матеріалів та створенням на їх основі оптоелектронних пристроїв.