Metrology of complex refractive index for solids in the terahertz regime using frequency domain spectroscopy
Metrology of complex refractive index for solids in the terahertz regime using frequency domain spectroscopy
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使用频域光谱测量太赫兹范围内固体的复折射率
DOI：
10.1088/1681-7575/aae2c9
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
2.4
通讯作者：
Chick S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chick S
频域光谱学允许实验人员在宽频带（包括技术上具有挑战性的10太赫兹区域）建立固体的光学特性，并在其他频带中实现竞争技术之间的计量比较。提出了一种仅利用平面平行法布里-珀罗光学平面的透射模频域光谱提取高折射率固体光学性质的方法。我们表明，不同的数据处理技术产生不同类型的系统误差，一些常用的技术有固有的系统误差，这是不被重视的。我们使用模型数据集在不受实验误差影响的情况下对算法进行交叉比较，并提出了一种与竞争对手具有定性不同系统误差的新算法。我们证明了我们的方法对实验非理想性（如噪声或apodization）具有更强的鲁棒性，并以晶体硅的复折射率谱为例进行了提取。最后，我们提出算法是互补而不是竞争的想法，并且应该作为更好的计量工具箱的一部分一起使用。
Frequency domain spectroscopy allows an experimenter to establish optical properties of solids in a wide frequency band including the technically challenging 10 THz region, and in other bands enabling metrological comparison between competing techniques. We advance a method for extracting the optical properties of high-index solids using only transmission-mode frequency domain spectroscopy of plane-parallel Fabry–Perot optical flats. We show that different data processing techniques yield different kinds of systematic error, and that some commonly used techniques have inherent systematic errors which are underappreciated. We use model datasets to cross-compare algorithms in isolation from experimental errors, and propose a new algorithm which has qualitatively different systematic errors to its competitors. We show that our proposal is more robust to experimental non-idealities such as noise or apodization, and extract the complex refractive index spectrum of crystalline silicon as a practical example. Finally, we advance the idea that algorithms are complementary rather than competitive, and should be used together as part of a toolbox for better metrology.
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