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42 KAPITEL 3. EXPERIMENTELLE METHODEN
hohe Transmission im nahen UV auszeichnen. Als Referenz dient das gleiche Lösemittel
ohne Azopolymer. Bei der Untersuchung von dünnen Azofilmen wird ein Glasobjektträger
verwendet (vgl. Kap. 4).
3.1.2 Untersuchung dünner Schichten mit Methoden der
Prismenkopplung
Für die Charakterisierung dünner Azoschichten werden zwei in der Integrierten Optik gän-
gige Methoden verwendet. Beide basieren auf dem Prinzip der Prismenkopplung [150, 151].
Hierbei wird Licht mit Hilfe eines hochbrechenden Prismas auf eine angrenzende, optisch
dünnere Schicht gestrahlt. Unter bestimmten Einfallswinkeln koppelt ein Teil des Lichtes
in die Schicht ein und wird in dieser nach dem Prinzip der Lichtwellenleitung geleitet.
Das in Reflexion aus dem Prisma austretende Licht zeigt an den Winkelpositionen der
Einkopplung scharfe Intensitätseinbrüche in Form von Dunkellinien, welche als Moden be-
zeichnet werden. Die Position der Moden im Winkelspektrum ist bei anisotropen Schichten
abhängig von der Polarisation des verwendeten Messlichts. Im Falle einer Lichteinkopp-
lung sind die effektiven Brechungsindizes Neff = nPrisma·sinαPrisma = nSchicht·sinαSchicht
in beiden Medien identisch. Aus den Modenwinkeln lassen sich anschließend die Schichtdi-
cke und die optischen Größen berechnen. Je nach Methode werden hierfür unterschiedliche
mathematische Modell herangezogen.
m-Linienspektroskopie Die Charakterisierung der Azoschichten hinsichtlich Schicht-
dicke und Brechungsindizes erfolgte mit der Methode der m-Linienspektroskopie [87, 96,
152]. Der verwendete Messaufbau ist schematisch in Abbildung 3.1 gezeigt. Das Licht eines
HeNe-Lasers (λ =632, 8 nm) passiert zunächst einen Linearpolarisator, dann eine Blende
und trifft unter einem Winkel α auf die Hypothenusenseite eines hochbrechenden Ein-
koppelprismas (nPrisma =1, 83957) [88]. Eine Schraube presst den Polymerfilm an dessen
hintere Kathetenseite, wodurch der Abstand zwischen Polymerfilm und Prisma verringert
wird und eine gekrümmte Kontaktfläche entsteht. Staubpartikel und Oberflächenuneben-
heiten sorgen dafür, dass sich eine minimale Luftschicht zwischen beiden Kontaktflächen
bildet. In dieser Anordnung bilden Prisma, Luftspalt, Polymerschicht und Substrat ein
4-Schichtsystem (nPrisma >nFilm >nSubstrat >nLuft), in dem das Messlicht im Allge-
meinen schon an der Grenzfläche Prisma/ Luftspalt durch Totalreflexion reflektiert wird.
Der Luftspalt kann hierbei als Tunnelbarriere angesehen werden, dessen Breite durch
den Anpressdruck variiert wird. Für den Fall, dass die Wellenvektoren im Prisma und
der Polymerschicht übereinstimmen, koppelt das Licht über das evaneszente Feld in den