[發明專利]一種橢偏測量系統中偏振元件方位角的差分光譜定標方法

有效

• 申請號: 202110084277.7
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112903598B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 涂華恬;鄭玉祥;陳良堯;張榮君;王松有;李晶;趙海斌;楊月梅
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21;G01M11/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種橢偏測量系統中偏振元件方位角的差分光譜定標方法，其特征在于，測量定標系統包括：連續輻射光源，起偏器，樣品臺及已知介電函數譜的樣品，檢偏器，光譜儀，計算機控制系統；光譜儀上設有面陣列探測器，作為光強數據采集裝置；起偏器與檢偏器由可旋轉的支架固定，并與步進電機相連接，由計算機控制系統通過步進電機對其旋轉角度進行精確控制；定標的具體步驟如下：

(1)首先將起偏器固定于某一未知方位角，由連續輻射光源發出的光入射到起偏器上，經起偏器出射線偏振光，再以70度入射角入射到已知介電函數譜的樣品表面，經樣品反射后進入檢偏器，由檢偏器出射的光傳輸到光譜儀中，完成一次光譜光強分布數據的采集；

(2)假定光線傳播方向為z軸正方向，垂直于入射面向外為x軸正方向，按照右手定則在入射面內向上或者斜向上的為y軸正方向；在xy平面內，s光偏振方向沿x軸，p光偏振方向沿y軸，并設x軸的正方向為偏振方位角的零度角，迎著光線方向順時針方向旋轉為偏振角度變化的正方向；將檢偏器在0-180度的范圍內，以22.5度為間隔進行正向旋轉，分別獲得9個不同偏振狀態的光譜光強分布；

(3)再對光譜范圍內，以一定的波長間隔，選取三個波長點，對三個波長點的9個偏振態光強數據分別進行余弦函數擬合，得到各波長點的余弦函數曲線的相位角，記為

(4)再將起偏器正向旋轉90度，重復步驟(2)、(3)，得到各波長點對應的相位角，記為

(5)計算得到兩次相位角的差，即在已知反射樣品介電函數譜的條件下，計算出不同波長處，在特定入射角下，兩次擬合得到相位角的差值與初始起偏器偏振方位角P₀的關系曲線；

(6)將實驗獲得的相位角差值與理論計算結果進行對比，確定此時起偏器偏振方位角相對于0度方位角的關系；將起偏器旋轉至0度方位角位置附近，重復步驟(2)-(5)，直至兩次相位角的差值穩定在90度；則此時起偏器方位角垂直于入射面方向，即s方向。