弹光和电光级联的组合相位调制型椭偏测量术

利用弹光调制器的偏振调制优势,提出了将弹光调制器和电光调制器级联的组合相位调制型椭偏测量术。该技术采用单光路实现信号探测,通过切换电光调制器的两个工作状态,并结合数字锁相信号处理技术来完成样品反射光的p分量和s分量的幅值比Ψ和相位差Δ的全范围高精度测量。对提出的新型椭偏测量原理进行了分析,搭建了相应的实验系统。完成了弹光调制器的调制电压峰峰值和相位调制幅值关系的定标,定标结果优于99.05%,然后还采用系统初始偏移值的方法对实验系统进行了校准。最后,运用该系统对石英玻璃反射样品进行了实验分析,得到的Ψ和Δ的测量精度分别优于0.08°和0.81°。实验结果显示系统校准有效地消除了电光调制器和弹光调制器的剩余双折射引入的测量误差;数据采集和处理时间均在ms量级。提出的测量技术具有宽光谱测量、工作稳定、重复度高、测量速率快、成本相对较低和系统便于工业自动化集成的潜在优势。

透射式外差椭偏测量及非线性误差分析

结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法.给出了光学系统设计和理论分析,使用两个声光调制器产生20 kH z的差频,直接比较平行分量和垂直分量外差信号的幅值和相位,得到所需要的椭偏参数.光束偏振态的椭圆化及偏振分光不完全所引起的非线性误差是影响纳米薄膜测量精度的主要因素,推导出椭偏参数非线性误差的近似解析表达式,计算结果表明由此导致的膜厚测量误差可达几个nm,相对而言,激光器和反射镜等器件产生的光束椭偏化是其主要原因.

纳米厚度薄膜外差椭偏测量技术的研究

结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。计算并分析了复灵敏度因子随薄膜参数和入射角度的变化规律、椭偏参数的选择及容许测量误差。两个声光调制器产生20kHz的拍频,采用简单的直接比相方法即可获得优于0.1°的相位分辨率,而且测量系统中没有使用任何波片和运动部件,抗干扰能力强且测量过程完全自动化,适用于工业现场在线连续测量。实验数据和理论分析表明,此方法可以达到亚纳米级测量精度。

电光相位调制器谐波响应对光纤陀螺的影响

从电光相位调制器的谐波响应出发 ,对干涉型光纤陀螺信号零偏、零漂的产生来源进行了探讨 用干涉理论和正弦波调制解调分析从原理上指出调制器的振幅与相位两种谐波可产生陀螺信号的零偏和零漂 根据调制器典型数据所做的模拟与人为加入温漂时所得的试验结果相当吻合 从而证实调制器谐波响应是产生陀螺信号偏移和漂移的主要原因 。

光谱型椭偏仪对各向异性液晶层的测量

探讨了利用普通光谱型椭偏仪对各向异性液晶层进行综合性测量的可行性.并利用法国Jobin Yvon公司的UVISELSPME(Spectroscopic Phase Modulated Ellipsometer)光谱型椭偏仪测量了光学各向异性液晶层的折射率no和ne及液晶层厚d,进一步利用椭偏仪在透射方式下测量了平行排列液晶层的光延迟特性Δnd,二者取得了很好的一致性,说明利用光谱型椭偏仪可以实现对光学单轴性液晶层及其他材料的测量,测厚精度为纳米量级.

测量λ/4波片实际相移量并判定快慢轴的方法

介绍了一种新颖的、利用两个偏振片和一个直角棱镜测定λ/4波片实际相位延迟角(不包含整数倍2π)大小且可同时判定波片快慢轴的简便方法。根据波动光学理论并采用琼斯矩阵对该方法的测量原理进行了理论推导,导出了该方法的不确定度,用计算机仿真的方法比较了各个相关因素对测量不确定度影响的程度,对该方法的使用条件进行了必要的讨论,最后给出了应用实例以及对测量结果进行的验证性实验与计算机仿真,结果表明该方法是可行的。此外,该方法还具有所用器件易获得、操作简单、测量精度高等优点。