[发明专利]成像椭偏仪的系统参数校准方法

摘要

一种成像椭偏仪系统参数的校准方法，可校准成像椭偏仪的系统参数，包括起偏器的偏振方向、检偏器的偏振方向、左右光栅尺的原点位置。该校准方法过程简单、准确，重复性高。校准完成后，无需调整系统部件即可直接测量，从而简化测量过程、提高测量精度。

主权项

一种成像椭偏仪系统参数的校准方法，其特征在于该校准方法包括以下步骤：①调整自准直仪14，使自准直仪14的出射光方向通过成像椭偏仪旋转台6的圆心，在成像椭偏仪旋转台6上沿自准直仪14依次设置偏振分束器15和直角棱镜16，所述的直角棱镜16的斜面向右直角边置于样品台上，调整所述的偏振分束器15使所述的自准直仪14出射的光正入射并经偏振分束器15分为互相垂直的o光和e光，o光的偏振方向平行于入射面，e光的偏振方向垂直于入射面，o光经所述的直角棱镜16的斜面反射，所述的直角棱镜16的一个小于45°的锐角α摆在右边，打开激光器1，调整所述的直角棱镜16，使自准直仪14出射光与激光器1发射的光交于直角棱镜16斜边上同一点，自准直仪14出射的o光垂直于直角棱镜16的直角边；②转动反射臂002，使反射臂002的光栅尺传感器停在右光栅尺17的原点，此时反射臂002上的右光栅尺17的读数为0，再缓慢旋转所述的反射臂002，所述的CCD相机9实时记录光强，当光强最小时，右光栅尺17的读数为l1，得到反射臂002和右光栅尺17原点的夹角为θ1，根据光路的几何关系可推出右光栅尺17原点与旋转台圆心连线和法线的夹角为2α‑θ1，即右光栅尺17原点位置与法线的夹角；③此时固定反射臂002，将控制检偏器7的伺服电机复归机械原点，即伺服电机编码器读数为0，伺服电机驱动所述的检偏器7缓慢旋转，所述的CCD相机9实时记录光强，当光强最小或者完全消光时，此时检偏器7的通光方向为s方向，此时在控制器11调整控制检偏器7的伺服电机的原点位置，使得伺服电机编码器读数为0时，检偏器7的通光方向为s方向；④将入射臂001的1/4波片2、准直器3、补偿器5卸下，将所述的直角棱镜16的斜边向左摆放，直角棱镜16的一个小于45°的锐角α摆在左边，再按上述步骤①调整所述的直角棱镜16，关闭激光器1，将所述的CCD相机9安装在入射臂的激光器1和起偏器4之间的光路上；⑤转动入射臂001，使入射臂001的光栅尺传感器停在左光栅尺13的原点，此时入射臂001上的左光栅尺13的读数为0，再缓慢旋转所述的入射臂001，所述的CCD相机实时记录光强，当光强最小时，左光栅尺13的读数为l2，得到入射臂001和左光栅尺13原点的夹角为θ2，根据光路的几何关系可推出左光栅尺13原点与旋转台圆心连线和法线的夹角为2α‑θ2，即左光栅尺13原点位置与法线的夹角；⑥此时固定入射臂001，将控制起偏器4的伺服电机复归机械原点，即伺服电机编码器读数为0，伺服电机驱动所述的起偏器4缓慢旋转，所述的CCD相机9实时记录光强，当光强最小或者完全消光时，此时起偏器4的通光方向为s方向，此时在控制器11调整控制起偏器4的伺服电机的原点位置，使得伺服电机编码器读数为0时，检偏器4的通光方向为s方向；⑦将入射臂001上的CCD相机9卸下并装回所述的反射臂002上，将所述的1/4波片2、准直器3、补偿器5装回所述的入射臂001，校准结束。