[发明专利]一种多波长入射单发椭偏测量方法

权利要求书

1.一种多波长入射单发椭偏测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：提供宽光谱激光光源、宽带偏振片、样品、扩束镜、宽带1/4波片、晶体斜劈、宽带检偏器、狭缝，透射光栅、成像屏、面阵相机以及计算机；

步骤S2：选取一特定波长的宽光谱激光光源入射到样品上，所述宽光谱激光光源经过光轴45°放置的所述宽带偏振片起偏后得到一反射光入射到至所述样品上，所述反射光的偏振态与样品的光学参数有关，不同入射波长的反射光对应的的椭偏参数ψ和Δ不同；

步骤S3：所述扩束镜放置在所述样品的反射方向，所述反射光经所述扩束镜后形成放大的圆形光斑，所述圆形光斑的一部分经所述宽带1/4波片入射至所述晶体斜劈，所述圆形光斑的另一部分直接入射到所述晶体斜劈；所述圆形光斑由所述晶体斜劈射出后依次经所述宽带检偏器、横向放置的狭缝，形成包含宽光谱的长条形光斑，所述长条形光斑经过所述透射光栅后在竖直方向上多波长光谱分离，并在所述成像屏上形成多组分别对应不同入射波长的椭偏参数ψ和Δ的干涉条纹，其中，单一入射波长的椭偏数据通过x方向的光强分析获得，而不同入射波长的椭偏数据对应的光强分布在y方向上；

步骤S4：采用面阵相机对所述的干涉条纹同时进行采集，得到干涉条纹的光强数据；

步骤S5：对步骤S4中的光强数据进行滤波和除背景处理，得到不同波长入射光对应的波峰波谷位置，再与标准偏振光产生的波峰波谷位置进行对比，计算出样品的椭偏参数ψ和Δ；

步骤S6：结合椭偏方程，由所述步骤S5中的椭偏参数计算出样品的光学参数。

2.根据权利要求1所述的一种多波长入射单发椭偏测量方法，其特征在于：所述的晶体斜劈为劈角为θ的双折射晶体。

3.根据权利要求1所述的一种多波长入射单发椭偏测量方法，其特征在于：所述步骤S4中具体包括以下步骤：

步骤S41：经过样品反射后形成的反射光的琼斯矩阵为

步骤S42：利用步骤S41中的琼斯矩阵计算得到未经过所述宽带1/4波片形成的干涉条纹对应的光强为：

I₁(x,Δ)＝1/2+1/2sin2ψcos(Δ+γ(x))；

经过宽带宽1/4波片的光路产生的干涉条纹对应的光强为：

I₂(ψ,Δ,x)＝1/2+sin2ψcosΔcosγ(x)-2cos2ψsinγ(x)；

其中γ(x)为由劈角为θ的晶体斜劈引入的相位差，n_o与n_e分别为o光和e光的折射率差，x为晶体斜劈的横向位置坐标，ψ和Δ为椭偏参数，λ为波长。