文档介绍：基于斯托克斯参数测量的快速椭偏测厚系统的研制摘要专业名称:光学学位申请人:杨伟志导师姓名:黄佐华教授偏振是光波的一个重要性质,在材料科学、光学、光工程学、通讯学和天文学等领域中,光偏振的测量具有十分重要的意义。斯托克斯参数扇婷枋龉馐钠裉凸馇慷龋虼送ü运雇锌怂共问牟量,即可确定光束的偏振态,进而确定样品的椭偏参数祝和折射率与厚度,等。目前,新型功能薄膜材料的研究十分活跃,薄膜样品的厚度、折射率等参数的快速测量,以及薄膜生长过程中的膜厚与折射率的实时监测,是高质量纳米级薄膜生产和研究中的关键技术。在过去的二十多年里,国外研究人员在偏振态测量这一领域内,在理论和应用方面做了大量工作,取得很大进展。仅是基于斯托克斯参数测量的方法就提出了十多种甚至更多,并且己将部分装置应用于实际领域。目前,国内对它的研究相对较少。国外的一些厂商,如美国的公司,已经开始推出商品化的基于斯托克斯参数测量原理的椭偏测厚仪应用于薄膜厚度和折射率测量。但我国国内还未见有基于斯托克斯参数测量原理的椭偏测厚仪研制的报埴。目前国内外椭偏测厚仪主要采用消光法或光度法的原理。这两种方法均要偏振器件绕光轴转动,对光束进行消光或光度调制,从而获得光束的偏振态。虽然技术水平不断提高,但基于这两各方法的测厚仪测量速度慢,有转角误差,转动摘要’
控制精度要求高。因此,对于诸如对功能薄膜生长时厚度的实时监控,光束偏振态的快速变化或使用脉冲激光器作光源的情况,用传统的测量方式则无法快速测量,不能适应测量的需求。因此,研究能快速获得偏振光偏振态的新型测量仪器并用于椭偏测厚技术中具有现实意义和实用价值。基于此,本课题成功研制新型的基于斯托克斯参数测量的快速椭偏测厚仪。斯托克斯参数的测量按原理大体可分为偏光调制法和采用波前分割或振幅分割的方法。在此,引用分振幅法将经过样品反射的入射光经过分束分成四道光束,通过多信号通道同时探测各通道光强值,可快速地测量出描述待测光偏振态的全部斯托克斯参数。再通过对入射光斯托克斯参数前后变化的计算,可得到样品的折射率和厚度等相关信息。它具有测量速度快、结构紧凑、安装简单和操作方便等优点,可用于在线实时研究材料的物理化学性质及其变化。经测量,该仪器达摘要
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第二章斯托克斯参数与椭圆偏振测厚原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第三章斯托克斯参数椭偏测厚原理与系统结构设计⋯⋯偏振光⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯偏振光的描述方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯斯托克斯矢量表示法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。椭圆偏振测厚原理及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.消光法与光度法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。基于斯托克斯参数测量的椭偏公式推导⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯米勒卣蟆斯托克斯参数测量法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯系统光路及框架设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.!元器件选型及组装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯..⋯.F骷⌒汀
.兰,尘琩募扑慵叭砑杓啤第四章系统性能测试与定标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第五章系统测量结果与误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯软件设计及功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯系统本底测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯元器件性能测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..定标理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯定标过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯定标精度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯误差原理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯系统测量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.?
第六章全文总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.发表文章及主要科研工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.系统性能标定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.焖俨饬俊目录