[发明专利]一种纳米薄膜制备过程的大面积动态测量装置及方法

摘要

本发明属于光学测量技术领域，公开了一种纳米薄膜制备过程的大面积动态测量装置及方法，其包括入射光路单元和反射光路单元，入射光路单元用于提供平行光束，平行光束经扩束镜组、反射镜、1/4波片、偏振分束器、1/4波片辐照在纳米薄膜表面并反射；反射光束经两分束器分成三束光，第一光束经1/4波片、偏振分束器分束被两成像模块测量获得两个光强值，第二光束经1/2波片、偏振分束器分束被两成像模块测量获得两个光强值，第三光束经第四偏振分束器分束被两成像模块测量获得两个光强值，根据六个光强值计算出斯托克斯向量，并进行最小二乘拟合提取待测参数，以实现纳米薄膜制备过程的动态观测。本发明具有测量方便可靠、适用性强等优点。

主权项

1.一种纳米薄膜制备过程的大面积动态测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)提供平行光束，该平行光束扩束后经反射镜反射至第一1/4波片中进行调制，调制后的光束射入第一偏振分束器中分束成S偏振光和P偏振光，P偏振光进入第二个1/4波片进行调制然后入射到待测量的纳米薄膜表面并反射；(2)经纳米薄膜表面反射的光束被第一分束器分成两束光束，其中一束光束经第三1/4波片调制后被第二偏振分束器分束成S偏振光和P偏振光，测量S偏振光和P偏振光的光强值记为I_1S和I_1P，另一束光束进入第二分束器被分成两束分光束，其中一束分光束经1/2波片调制后被第三偏振分束器分束成S偏振光和P偏振光，测量S偏振光和P偏振光的光强值记为I_2S和I_2P，另一束分光束经第四偏振分束器分束成S偏振光和P偏振光，测量S偏振光和P偏振光的光强值记为I_3S和I_3P；(3)根据所述I_1S、I_1P、I_2S、I_2P、I_3S和I_3P计算归一化实际反射光斯托克斯向量S_{meas_norm}＝[1 S₁/S₀ S₂/S₀ S₃/S₀]^T，式中，S₁/S₀＝(I_3P‑I_3S)/(I_3P+I_3S)，S₂/S₀＝(I_2P‑I_2S)/(I_2P+I_2S)，S₃/S₀＝(I_1P‑I_1S)/(I_1P+I_1S)；(4)将归一化实际反射光斯托克斯向量S_{meas_norm}与归一化理论反射光斯托克斯向量S_{cal_norm}进行最小二乘拟合提取纳米薄膜的待测参数，根据提取的待测参数实现纳米薄膜制备过程的大面积动态观测。