[發(fā)明專利]一種單旋轉補償器型橢偏儀隨機誤差評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911350327.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111122458A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 張傳維;孫菁陽;李偉奇;郭春付;劉世元
• 申請（專利權）人: 武漢頤光科技有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/21;G01B11/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 謝洋

1.一種單旋轉補償器型橢偏儀隨機誤差評估方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，建立所述橢偏儀測量系統(tǒng)的隨機噪聲模型為：ε₀、ε₁和ε₂表示各階隨機噪聲系數，表示第h個探測信號I_h的隨機噪聲均方差；

步驟2，測量得到待評估的所述橢偏儀測量系統(tǒng)的所述各階隨機噪聲系數的值后，計算得到所述探測信號的隨機噪聲；

步驟3，根據所述探測信號的隨機噪聲以及所述橢偏儀測量系統(tǒng)出射的偏振光向量計算函數，計算得到傅里葉系數的隨機噪聲；

步驟4，根據所述傅里葉系數的隨機噪聲計算得到各個橢偏參數的隨機噪聲。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，ε₀為暗電流噪聲和熱噪聲系數，ε₁是散粒噪聲系數，ε₂是光源噪聲和光調制噪聲系數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中測量得到所述暗電流噪聲和熱噪聲系數ε₀的值的方法為：

將光譜儀的接收口全部遮蔽，按照正常數據采集模式，得到噪聲模型的常數項系數為所述暗電流噪聲和熱噪聲系數ε₀的值。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中測量得到各階隨機噪聲系數所述暗電流噪聲和熱噪聲系數ε₀和散粒噪聲系數ε₁的值的方法為：

將光譜儀接收接口打開，保持電機靜止，按正常數據采集模式對每個積分間隔分別采集數據將采集的數據繪制成散點圖，進行回歸分析，得到噪聲參量模型的系數所述暗電流噪聲和熱噪聲系數ε₀和散粒噪聲系數ε₁的值。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2中測量得到所述暗電流噪聲和熱噪聲系數ε₀、散粒噪聲系數ε₁以及光源噪聲和光調制噪聲系數ε₂的值的方法為：

將整個系統(tǒng)調整到正常運行狀態(tài)，電機轉動，按正常數據采集模式對每個積分間隔分別采集數據，將采集的數據繪制成散點圖，進行回歸分析，得到噪聲參量模型的系數為所述暗電流噪聲和熱噪聲系數ε₀、散粒噪聲系數ε₁以及光源噪聲和光調制噪聲系數ε₂的值。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3中，所述橢偏儀測量系統(tǒng)出射的偏振光向量計算函數為：

I(t)為橢偏儀測量系統(tǒng)出射光強，t為旋轉補償器旋轉時間，I₀、α_2k和β_2k為傅里葉系數，k＝1,2為傅里葉系數階數，ω為旋轉補償器的旋轉基頻。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟3中計算得到傅里葉系數的隨機噪聲均方差的公式為：

其中，分別是傅里葉系數I₀、α_2k和β_2k的隨機噪聲均方根，C_L×H是隨機噪聲傳遞系數矩陣C，所述矩陣C中第l行第h列的元素為b_lh為矩陣B中第l行第h列的元素，所述矩陣B為矩陣A的廣義逆矩陣，所述矩陣A中第h行第l列的元素a_hl為：

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟4中的所述橢偏參數N、C、S的計算方程為：N＝cos2ψ，C＝sin2ψcosΔ，S＝sin2ψcosΔ，其中，ψ表示振幅比角，Δ表示相位差角。