采用偏振光p和s分量透射比、反射比、反射相移、透射相移共同表征非偏振分光镜(NPBS)的退偏效应,建立了相应的误差模型,从而研究了多层介质膜NPBS的退偏效应和方位角对椭偏参数误差的影响。
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非偏振分光镜对椭偏仪的影响(二)-NPBS引入的椭偏参数误差
NPBS引入的椭偏参数误差
式(6)是假设所有器件均为理想状态下得到的结果。如果考虑到多层介质膜的退偏效应,NPBS的琼斯矩阵可以表示为:
其中:和
分别代表NPBS的透射率和反射率,下标p,s表示平行分量和垂直分量。式(8)可以归一化为:
其中:K分别是p,s分量的透射比和反射比;
分别是NPBS的反射相移和透射相移,如式(10)所示。
如果NPBS的p,s轴方向与图1中的Y,X轴不完全重合,而是存在一个方位角误差θ,则NPBS的琼斯矩阵转换为:
为简化分析过程,首先假设NPBS2为理想状态,只将NPBS1的琼斯矩阵用式(11)表示。根据上述分析,可得测量信号和参考信号的光强:
其中:
开始测量时,可以用反射镜代替被测薄膜,得到一个用于标定的幅值比。和相位差△C。这样NPBS1引入的椭偏参数测量误差就可以表示为:
如果假设NPBS1为理想状态,而NPBS2的非理想状态用式(11)表示。根据上述分析,同理可得此时测量信号和参考信号的光强:
则NPBS2所引入的椭偏参数测量误差可以表示为:
误差分析与讨论
NPBS的玻璃基片折射率为1.5416,交错镀4层折射率分别为2.OO和1.45的分光介质膜系,每层厚度均为1.5λ。NPBS的光学参数如表1所示。
偏振分量 | R | T | ||
s | 0.9341 | 0.3571 | -0.8596 | 2.2255 |
p | 0.2064 | 0.9785 | -1.7034 | 1.4758 |
表1 NPBS的光学参数
注:=0.3649,K=4.5257,
=0.8438,
=0.7497;符号定义见式(8)~(10)。
后面我们将对NPBS1与NPBS2引入的误差分别进行分析。
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相关文献:
1王勇辉,郑春龙,赵振堂.基于斯托克斯椭偏测量系统的多点定标法[J].中国激光,2012,39(11):163-167.
2侯俊峰,于佳,王东光,邓元勇,张志勇,孙英姿.自校准法测量波片相位延迟[J].中国激光,2012,39(4):173-179.
3王喜宝,宋连科,朱化凤,郝殿中,蔡君古.连续偏光干涉法测量波片宽波段延迟量变化[J].激光技术,2012,36(2):258-261.
4赵振堂,林天夏,黄佐华,何振江.利用消光式椭偏仪精确测量波片相位延迟量[J].激光杂志,2012,33(3):8-9.
5程一斌,侯俊峰,王东光.组合波片的椭圆率角测量方法[J].北京理工大学学报,2019,39(7):750-755.
6于德洪,李国华,苏美开,宋连科.任意波长云母波片位相延迟的测量[J].光电子.激光,1990,1(5):267-269.
7徐文东,李锡善.波片相位延迟量精密测量新方法[J].光学学报,1994,14(10):1096-1101.
8薛庆文,李国华.半阴法测量λ/4波片的相位延迟[J].光电子.激光,1998,9(2):150-151.
9AzzamR.M.A.,Bashara,N.M.ellipsometryandPolarizedLight[M].NewYork:North-Holland,1977,198-201.
10孙英姿,王东光,张志勇,邓元勇,张洪起,玄伟佳.波片相位延迟的光强测量法研究[J].天文研究与技术,2008,5(1):74-82.
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