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详细分析椭圆偏振仪的原理、设计领域以及组成部件

发布时间:2021-08-26浏览:23次
  椭圆偏振仪是一种用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构的光学测量设备。由于并不与样品接触,对样品没有破坏且不需要真空,使得椭偏仪成为一种具吸引力的测量设备。
 
  基本原理:
  椭圆偏光法涉及椭圆偏振光在材料表面的反射。为表征反射光的特性,可分成两个分量:P和S偏振态,P分量是指平行于入射面的线性偏振光,S分量是指垂直于入射面的线性偏振光。菲涅耳反射系数r描述了在一个界面入射光线的反射。P和S偏振态分量各自的菲涅耳反射系数r是各自的反射波振幅与入射波振幅的比值。大多情况下会有多个界面,回到最初入射媒介的光经过了多次反射和透射。总的反射系数Rp和Rs,由每个界面的菲涅耳反射系数决定。Rp和Rs定义为最终的反射波振幅与入射波振幅的比值。
 
  设计领域:
  椭圆偏振仪涉及领域有:半导体、通讯、数据存储、光学镀膜、平板显示器、科研、生物、医药等。
  早期的研究主要集中于偏振光及偏振光与材料相互作用的物理学研究以及仪器的光学研究。计算机的发展使椭偏仪在更多的领域得到应用。硬件的自动化和软件的成熟大大提高了运算的速度,成熟的软件提供了解决问题的新方法,因此,椭偏仪已被广泛应用于研究、开发和制造过程中。
 
  椭圆偏振仪所需的组件包括:
  1、把非偏振光转化为线性偏振光的光学系统;
  2、把线性偏振光转化为椭圆偏振光的光学系统;
  3、样品反射;
  4、测量反射光偏振特性的光学系统;
  5、测量光强度的探测器;
  6、根据假设模型计算结果的计算机。