[发明专利]一种显微角分辨透射光相位信息表征系统及其测量方法

权利要求书

1.一种显微角分辨透射光相位信息表征系统，包括：光源(1)、准直器(2)、起偏器(3)、第一偏振分束器(4)、第一反射镜(5)、第二反射镜(6)、第一聚光镜(7)、第一样品台(8)、第一物镜(9)、第一焦平面(10)、第二聚光镜(11)、第二样品台(12)、第二物镜(13)、第二焦平面(14)、第二偏振分束器(15)、1/4波片(16)、检偏器(17)、透镜(18)、像平面(19)、精密平移针孔(20)、光纤(21)、探测器(22)；其特征在于：

从光源(1)出来的光首先经过准直器(2)与起偏器(3)，其次经过偏振分束器(4)，将光分为光路1与光路2两条光路；光路1的光经过两次反射镜后由第一聚光镜(7)照射在第一样品台(8)上，第一物镜(9)的焦平面为第一焦平面(10)，被测样品上同一透射角度的光经过第一物镜(9)汇聚在第一焦平面(10)同一点，之后进入第二偏振分束器(15)；光路2的光经过第二聚光镜(11)照射在第二样品台(12)上，第二物镜(13)的焦平面为第二焦平面(14)，标准样件上同一透射角度的光经过第二物镜(13)汇聚在第二焦平面(14)同一点，之后进入第二偏振分束器(15)，汇合后的两束光同时出射依次经过1/4波片(16)、检偏器(17)、透镜(18)，在像平面(19)处成像，像平面(19)上的位置与测试角度一一对应，通过移动精密平移针孔(20)接收不同入射角度的反射光信息，最后通过光纤(21)被探测器(22)接收。

2.根据权利要求1所述的一种显微角分辨透射光相位信息表征装置，其特征在于，所述偏振分束器(4)的分光比1：1。

3.一种基于权利要求1所述的一种显微角分辨透射光相位信息表征系统的光相位信息测量方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：固定精密平移针孔(20)的位置；

步骤2：背景测试，第一样品台(8)与第二样品台(12)同时放入标准样件，探测检偏器(17)方位角分别为0度、45度、90度、135度时测试对应的四个光强：I₀₀、I₀₁、I₀₂、I₀₃；

步骤3：被测样品一种偏振反射光测试，在第一样品台(8)上放置被测样品，第二样品台(12)仍放置标准样件，探测检偏器(17)方位角分别为0度、45度、90度、135度时测试对应的四个光强：I₁₀、I₁₁、I₁₂、I₁₃；

步骤4：计算该偏振下样品此角度α度在相应偏振下反射引起的光谱变化I为：

I₀＝I₁₀-I₀₀，I₁＝I₁₁-I₀₁，I₂＝I₁₂-I₀₂，I₃＝I₁₃-I₀₃；

步骤5：计算样品此角度α度反射引起的相位变化为：

步骤6：改变精密平移针孔(20)的位置，重复步骤2-步骤5测试并计算β度反射光强与相位；

步骤7：步骤3中，在第一样品台(8)上放标准样件，第二样品台(12)上放被测样品，重复步骤3-步骤6测量样品另一个偏振反射光的光谱强度与相位信息。