基于四次光强测量的Mueller型椭偏仪椭偏参数测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于四次光强测量的Mueller矩阵椭偏仪椭偏参数测量方法及装置，依序包括激光光源(1)、第一偏振片(2)、基底(4)、第二偏振片(5)、四分之一波片(6)和光强探测器(7)，所述激光光源(1)发出的光经过固定角度为45度的所述第一偏振片(2)入射到所述样本薄膜上(3)，经所述样本薄膜(3)反射后的出射光经所述第二偏振片(5)和所述四分之一波片(6)后进入所述光强探测器(7)；按照以下偏振态特征态Ti组合，分别调节所述第二偏振片(5)和所述四分之一波片(6)获得4种不同偏振态下的PSA的仪器矩阵，实现四次光强测量。本发明专利技术可有效降低测量的方差，减少测量时间，从而提高测量的精度，降低测量装置成本。

Ellipsometric Parameter Measurement Method and Device of Mueller Ellipsometer Based on Quadruple Light Intensity Measurement

The invention discloses a Mueller matrix ellipsometer ellipsometer ellipsometer ellipsometry parameter measurement method and device based on four times light intensity measurement, which includes laser source (1), first polarizer (2), base (4), second polarizer (5), quarter wave plate (6) and light intensity detector (7) in sequence. The light emitted by the laser source (1) is incident to the sample thin through the first polarizer (2) with a fixed angle of 45 degrees. On the film (3), the emitted light reflected by the sample film (3) enters the light intensity detector (7) after the second polarizer (5) and the quarter wave plate (6). According to the combination of the following polarization characteristic state Ti, the instrument matrices of PSA under four different polarization states are obtained by adjusting the second polarizer (5) and the quarter wave plate (6), respectively, to realize four light intensity measurements. The invention can effectively reduce the measurement variance and the measurement time, thereby improving the measurement accuracy and reducing the cost of the measurement device.

【技术实现步骤摘要】
基于四次光强测量的Mueller型椭偏仪椭偏参数测量方法及装置
本专利技术涉偏振测量
，特别是涉及一种优化的Mueller矩阵椭偏仪椭偏参数测量方法及装置。
技术介绍
偏振信息的测量在许多领域有着十分广泛的应用。椭偏仪是一种通过测量和分析样品反射光的偏振特性获取样品参数(包括复折射率，消光系数，厚度等)的光学技术，是偏振测量领域最重要的应用之一。因此提高椭偏参数的测量精度对于提高偏振测量技术的水平具有重要意义，其中测量数据的方差是影响测量精度的关键因素。传统的基于Mueller矩阵测量的椭偏仪参数测量方法大多基于16次光强测量，但是对于通常所测量的各向同性的样品，只有八个非零元素和椭偏参数的估算直接相关，并且这八个非零元素中只含有四个未知参量，因此理论上只需四次测量即可实现相关参数的估计。因此基于四次光强测量的优化测量方法及装置可显著降低测量时间和测量成本，从而达到进一步提高椭偏仪椭偏参数测量精度的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述不足，本专利技术提出了一种基于四次光强测量的Mueller型椭偏仪椭偏参数测量方法及装置，首次针对待测各向同性样品Muel本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四次光强测量的Mueller矩阵椭偏仪椭偏参数测量方法，其特征在于，该方法具体实现步骤如下：步骤(1)、激光光源发出的光经过固定角度为45度的所述第一偏振片入射到所述样本薄膜上，经所述样本薄膜反射得到的出射光分别经过所述第二偏振片和所述四分之一波片后进入所述光强探测器，按照以下偏振态特征态Ti组合：

【技术特征摘要】
1.一种基于四次光强测量的Mueller矩阵椭偏仪椭偏参数测量方法，其特征在于，该方法具体实现步骤如下：步骤(1)、激光光源发出的光经过固定角度为45度的所述第一偏振片入射到所述样本薄膜上，经所述样本薄膜反射得到的出射光分别经过所述第二偏振片和所述四分之一波片后进入所述光强探测器，按照以下偏振态特征态Ti组合：分别调节所述第二偏振片和所述四分之一波片分别获得4种不同偏振态下的PSA的仪器矩阵，进而实现四次光强测量；步骤(2)、根据光强测量的方差、PSG和PSA偏振特征态，推导出四次光强测量下与椭偏参数估算直接相关的Mueller矩阵的各个元素的估算方差与PSA和PSG偏振特征态的函数关系；步骤(3)、在PSG和PSA分别有一个和四个偏振特征态的假设下，通过最小化估计方差获得最优化的特征态组合，即满足条件：条件一、PSG的偏振特征态S＝[1,s1,s2,s3]中的第二个参数s1＝0，条件二、PSA中的四个偏振特征态在邦加球上应具有正四面体结构；步骤(4)、根据最优化的特征态组合，测量装置中PSG只需一个固定角度为45度的线偏振片，通过四次调整PSA的偏振特征态至最优特征态实现四次光强采集，并计算Mueller矩阵：其中，a＝-cos2ψ,b＝sin2ψcosΔ,c＝sin2ψsinΔ，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩丰，刘铁根，李校博，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12