广义椭偏仪双补偿器任意比例旋转控制系统

针对目前广义椭偏仪双旋转补偿器控制旋转比例单一的问题,提出一套基于STM32单片机与步进电机的广义椭偏仪双补偿器任意比例旋转控制系统。该系统采用STM32F1单片机进行编程控制两个步进电机旋转的基础速度、速度比、旋转光学周期数,并通过LabVIEW软件进行编程,获得与之配套的上位机控制系统,完成双补偿器的任意比例旋转控制。通过搭建的广义椭偏实验系统采集双补偿器不同转速比下对空气样本测量的图像,并将其中转速比为5∶3的数据采集结果与理论空气样本波形进行归一化处理。结果显示,实际空气穆勒矩阵与理论穆勒矩阵元素的最大误差为0.014,平均误差为0.004 3,验证了该系统具有较高的可靠性与测量精度。

椭偏仪在镀膜玻璃中的应用

0引言。椭圆偏振测量是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射时出现的偏振变换现象,根据偏振状态的变化情况来研究材料光学性质的方法。其主要优势主要包括:应用范围广泛;对透明薄膜、吸收薄膜、多层薄膜和非晶态薄膜等均可测量;样品要求简单;无损检测,测试过程方便快捷,可以同时测出折射率的实部和虚部,既可以用作分析表征,又可以用于实时监测;椭偏参数对薄膜的各种信息灵敏度极高,甚至可以检测到薄膜单原子层的变化,精确度可高至埃级。

单电机驱动广义椭偏仪变角结构设计与实现

针对目前常见广义椭偏仪变角结构多采用双电机驱动,且存在结构复杂、变角后光路存在偏离等问题,论文提出一种单电机驱动广义椭偏仪新的变角结构。该结构采用固定起偏臂,利用同步齿轮传动单电机驱动方式使载物台和检偏臂同步旋转,实现椭偏仪多角度测量。在传统卧式结构广义椭偏仪变角结构基础上,设置样品载物台和检偏臂1∶2同步传动,并通过Inventor运动仿真验证了本结构的可行性。论文提出的单电机驱动变角结构变角后不仅维持了变角前后的准直,而且其整体结构简单,极大地优化了椭偏仪变角的复杂度,在广义椭偏仪工程化进程中有比较重要的应用价值。

斯托克斯椭偏仪的非线性最小二乘拟合偏振定标

由于传统的斯托克斯椭偏仪定标方法中入射光源的偏振效应、定标单元中光学元件的制造与装调误差都会降低仪器矩阵的定标精度,从而影响偏振态的测量精度,本文提出了基于非线性最小二乘拟合算法的仪器矩阵偏振定标方法.该方法将描述定标单元的参量和仪器矩阵的所有矩阵元一起作为未知参数,根据偏振光学传输理论建立探测光强与未知参数的函数关系式；然后,基于非线性最小二乘拟合方法拟合实际探测光强随定标单元方位角的变化曲线,进而得到斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵.实验中使用该方法和传统方法在500～700 nm波段分别定标了KD＊P型斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵.结果显示,新方法在500～600 nm波段获得的斯托克斯参数的总均方根（RMS）偏差为1.6％,较传统定标方法提高约0.5％；波长大于600 nm时,由于系统信噪比降低使得新方法的测量精度降为2.4％,但仍然远高于传统方法的测量精度.结果表明,提出的方法简单易行,适用于各种斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵定标.

基于Mueller矩阵成像椭偏仪的纳米结构几何参数大面积测量

为了实现有效的工艺监控,在批量化纳米制造中对纳米结构的关键尺寸等几何参数进行快速、低成本、非破坏性的精确测量具有十分重要的意义.光学散射仪目前已经发展成为批量化纳米制造中纳米结构几何参数在线测量的一种重要手段.传统光学散射测量技术只能获得光斑照射区内待测参数的平均值,而对小于光斑照射区内样品的微小变化难以准确分析.此外,由于其只能进行单点测试,必须要移动样品台进行扫描才能获得大面积区域内待测参数的分布信息,从而严重影响测试效率.为此,本文将传统光学散射测量技术与显微成像技术相结合,提出利用Mueller矩阵成像椭偏仪实现纳米结构几何参数的大面积快速准确测量.Mueller矩阵成像椭偏仪具有传统Mueller矩阵椭偏仪测量信息全、光谱灵敏度高的优势,同时又有显微成像技术高空间分辨率的优点,有望为批量化纳米制造中纳米结构几何参数提供一种大面积、快速、低成本、非破坏性的精确测量新途径.

利用调制式椭偏仪测量薄膜电光系数

利用调制式的椭偏仪测量了掺镧锆钛酸铅PLZT薄膜的电光系数.首先用反射椭偏测量的方法得到薄膜的折射率(n)和厚度(d),然后利用透射椭偏在线测量的功能,在样品上加电场(E),得到薄膜的折射率的改变δn. 最后用测量得到的厚度,折射率以及折射率的改变来计算薄膜的电光系数.该仪器的灵敏度很高,很适合较薄的膜层材料电光性质的测量.

一种光谱型椭偏仪的校准方法

针对光谱型椭偏仪校准结果受测量模型影响大的问题进行研究,提出一种不受测量模型影响的校准方法,即通过校准椭偏角实现光谱型椭偏仪的校准。依据椭偏仪测量原理,通过仿真分析确定实现较大范围内椭偏角校准所需标准样片的薄膜厚度量值,并采用半导体热氧化工艺制备出性能稳定的膜厚标准样片。使用标准样片对型号为M-2000XF的光谱型椭偏仪的椭偏角进行校准,样片厚度为2,50,500 nm对应的椭偏角偏差分别在±0.6°,±1.5°,±2°以内,该偏差对薄膜厚度的影响不超过±0.5 nm。经实验表明:该方法不受椭偏仪测量模型的影响,可有效解决光谱型椭偏仪的校准问题。

LCD工业用自动椭偏仪的设计思路

简要介绍了椭圆偏振测量术的基本原理及自动椭偏仪 ,并设计制作了一台新型自动消光椭偏仪的原理样机。分析了各种可用于液晶显示器 (L CD)膜系测量的技术 ,指出由于自动椭偏仪具有无损探测、测量准确度高和测量迅速等特点 ,非常适合用于 L CD薄膜系统的在线监测。并且 ,自动椭偏仪在其他领域的测量应用前景也很好。

磁光调制锁相椭偏仪与多层磁光薄膜测试系统

磁光调制锁相椭偏仪采用交流法拉第磁光调制及相敏检波来检测消光点 ,具有抗干扰能力强 ,角分辨能力高等优点。本文采用了自制的关键部件 :“高线性法拉第磁光调制器”与反馈电路来寻找消光点 ,实现了小角度偏转数字显示 ,具有速度快 ,准确性高的特点 ,而且使国产椭偏仪的角分辨由 0 .1°提高至 0 .0 1°,达到国外消光椭偏仪的水平。而且该椭偏仪的研制成功对国产磁光盘质量提高具有极大的促进作用。

椭偏仪测厚法的数值计算

提供了一个实用的由椭偏参数求解薄膜厚度和折射率的计算程序．用复数乘、除法子程序解决复数的乘除运算，用差商代替解方程时需作的求导运算，大大简化了程序的编制工作．

非偏振分光镜对干涉式椭偏仪测量精度的影响

提出了一种新型激光外差干涉椭偏测量术用于实现纳米级精度的薄膜厚度测量。采用偏振光p和s分量透射比、反射比、反射相移、透射相移共同表征非偏振分光镜(NPBS)的退偏效应,建立了相应的误差模型,从而研究了多层介质膜NPBS的退偏效应和方位角对椭偏参数误差的影响。研究结果表明,由环境温度、入射角和光束偏振态的变化引起的NPBS退偏参数的漂移对椭偏测量精度影响很大,且无法通过标定来降低。为实现纳米级测量精度,NPBS的对准误差需要控制在0.1°以内。相对而言,用于合光的NPBS方位角误差对测量精度影响较大,NPBS所导致的膜厚测量总误差约为1.8～2.5nm,说明NPBS是马赫曾德尔干涉式椭偏仪的一个不可忽视的误差源。

氧离子束辅助激光淀积生长ZnO/Si的椭偏仪及背散射研究

通过对ZnO/Si(Ⅲ)样品的椭偏仪及背散射(RBS)测量及分析,探究了氧离子束辅助(O+-assisted)脉冲激光淀积(PLD)生长ZnO/Si的薄膜厚度。

椭偏仪的原理和应用

椭偏术是一种利用线偏振光经样品反射后转变为椭圆偏振光这一性质以获得样品的光学常数的光谱测量方法.椭偏仪主要用来测量薄膜材料或块体材料的光学参数和厚度的仪器.

椭偏仪的结构原理与发展

椭偏仪是目前薄膜光学参数测量最先进的智能化仪器，本文比较系统地介绍了仪器的结构原理、测量方法和发展现状。

膜厚度测量的椭偏仪法原理分析

薄膜厚度的测量通常有多种方法，但对超薄的膜厚，要达到较高精确度，且测量手段又较为简洁的，则椭偏仪法是理想的选择。本文对这种测量材料膜厚的光学方法从基本原理、仪器特点、测量过程、样品状态等方面，均作了全面的分析。

椭偏仪结合XRD对磁控溅射制备ZnO薄膜性能研究

采用磁控溅射技术在SiO2基底上制备了ZnO薄膜。通过椭偏仪和X射线衍射仪(XRD)对薄膜光学特性、内部结构的表征,分析了氧气浓度和溅射功率对薄膜折射率、消光系数以及C轴晶格生长的影响。结果表明:氧气浓度的增加使薄膜的折射率变大,消光系数减小;氧气浓度从20%增至40%时,C轴晶向生长增强,当氧气浓度继续增加,C轴晶向生长受抑;溅射功率对薄膜的光学特性影响较小,对薄膜生长结构影响显著;当工作电流由1.0A增加至1.5A,C轴择优生长增强,当电流继续增加,C轴晶向减弱。

椭偏仪中E_S=E_P的椭圆偏振光

指出一些实验教材中关于椭偏仪实验原理的一个不确切提法,并给出了详细的分析.

利用反射式椭偏仪确定SiO_2薄膜的光学特性的测量

利用反射式椭偏仪测量SiO2光学薄膜材料的光学常数(折射率n和消光系数k)和厚度,并且对测量结果进行建模和线性拟合,同时获得多个参数Is、Ic、和Δ的ψ描述。实验结果表明了光谱范围从300nm-800nm的Is、Ic、Δ(表示电场反射分量的位相差)和ψ(表示电场反射分量的振幅比)的测量结果与拟合结果的符合情况非常好,而折射率在光谱范围和之间出现了严重偏差。

MOCVD系统中的在位实时监测──自动光度椭偏仪的应用

提出了一种用于ＭＯＣＶＤ系统在位实时监测的快速、自动、旋转检偏式激光椭偏仪（ＲＡＥ）。这种椭偏仪可由常规手动消光椭偏仪改装而成。阐述了它的工作原理、数据采集方法和数据处理程序。最后讨论了与ＭＯＣＶＤ生长过程的在位实时监测有关的问题。如光学窗口、反应器管壁沉积物及其它误差来源。

椭偏仪测试数据处理的Windows软件的开发

本文提出了一种在Windows环境中用面向对象的类库OWL构造数据处理系统的方法，建成了数据处理系统的一系列子类，讨论了程序设计中的关键问题，并以此方法实现了基于Windows环境的椭偏仪数据处理系统。