椭偏仪用户使用报告
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告
椭偏仪测量薄膜厚度与折射率实验报告组别：6９组院系:０６11 姓名:林盛学号：PB06２104４5实验题目：椭偏仪测量薄膜厚度与折射率实验目得：了解椭偏仪测量薄膜参数得原理，初步掌握反射型椭偏仪得使用方法。
实验原理:椭圆偏振光经薄膜系统反射后,偏振状态得变化量与薄膜得厚度与折射率有关,因此只要测量出偏振状态得变化量,就能利用计算机程序多次逼近定出膜厚与折射率。
参数描述椭圆偏振光得P波与S波间得相位差经薄膜系统关系后发生得变化，描述椭圆偏振光相对振幅得衰减。
有超越方程:ﻩ为简化方程，将线偏光通过方位角得波片后，就以等幅椭圆偏振光出射，；改变起偏器方位角就能使反射光以线偏振光出射，,公式化简为:这时需测四个量，即分别测入射光中得两分量振幅比与相位差及反射光中得两分量振幅比与相位差，如设法使入射光为等幅椭偏光,，则;对于相位角，有:因为入射光连续可调,调整仪器,使反射光成为线偏光，即=0或()，则或，可见只与反射光得p波与s波得相位差有关,可从起偏器得方位角算出、对于特定得膜，就是定值,只要改变入射光两分量得相位差,肯定会找到特定值使反射光成线偏光, =０或（）.实验仪器:椭偏仪平台及配件、He-Nｅ激光器及电源、起偏器、检偏器、四分之一波片、待测样品、黑色反光镜等。
实验内容：1.按调分光计得方法调整好主机.2.水平度盘得调整。
3.光路调整。
4.检偏器读数头位置得调整与固定.5.起偏器读数头位置得调整与固定。
6.波片零位得调整。
7.将样品放在载物台中央,旋转载物台使达到预定得入射角７0即望远镜转过40，并使反射光在白屏上形成一亮点。
8.为了尽量减小系统误差，采用四点测量.9.将相关数据输入“椭偏仪数据处理程序”，经过范围确定后,可以利用逐次逼近法，求出与之对应得d与n ；由于仪器本身得精度得限制,可将d得误差控制在１埃左右，ｎ得误差控制在0、01左右.实验数据:将表格中数据输入“椭偏仪数据处理程序",利用逐次逼近法,求出与之对应得厚度d与折射率ｎ分别为:误差分析:实验测得得折射率比理论值偏大,厚度比理论值偏小，其可能原因有：1.待测介质薄膜表面有手印等杂质，影响了其折射率。
自动光谱椭偏仪安全操作及保养规程
自动光谱椭偏仪安全操作及保养规程随着科技的不断发展，自动光谱椭偏仪已经成为实验室中不可缺少的仪器之一。
在使用自动光谱椭偏仪时，必须遵守一定的操作规程和保养规范，以确保实验操作的安全和仪器的稳定运行。
本文将介绍自动光谱椭偏仪的安全操作规程及常见保养方法。
自动光谱椭偏仪安全操作规程1. 避免操作中发生短路自动光谱椭偏仪是一个复杂的精密仪器，如果操作不当，易造成短路等危险情况。
因此，在操作前，应仔细阅读使用说明书，遵从厂家的操作建议。
在更换样品和清洁设备时，需要先停止仪器操作，确保安全后再进行操作。
2. 警惕仪器温度在使用自动光谱椭偏仪时，应注意控制仪器温度。
若温度过高会导致仪器损坏、甚至爆炸。
在使用过程中，应严格按照使用说明书规定的操作流程依次进行操作，以保证仪器的正常工作温度。
3. 避免样品过多样品过多也是导致自动光谱椭偏仪损坏的原因之一。
为了避免这类情况的发生，仪器在操作前需要做好样品分装工作，合理控制样品量，以保证仪器的正常运行。
4. 不要移动仪器自动光谱椭偏仪在运行过程中要保持安定。
如果移动仪器，易造成仪器内部元件受损，影响仪器的使用寿命。
在使用过程中，要尽量选择稳定的地方放置仪器，并确保仪器周围干净整洁。
5. 使用电源自动光谱椭偏仪需要用到电源，为保证电源的安全稳定，应该注意以下几点：•在使用前，检查电源和插头是否正常，以确保电源及插头完好无损。
•在断电或拔插插头前，需先将所有操作停止，并关闭仪器电源，以避免电源间接舒适容。
•在使用仪器过程中，应定期检查电源线的使用状况。
自动光谱椭偏仪保养规范除了操作规程，自动光谱椭偏仪的保养也十分重要。
以下内容将介绍常见的保养方法。
1. 定期进行润滑保养由于仪器在使用过程中会产生摩擦，如不进行润滑保养，会加速零部件损坏。
因此，在使用后，应定期进行润滑保养，以减少磨损和保护仪器。
2. 清洗仪器表面自动光谱椭偏仪在使用后，表面常常会有一些污垢和尘土附着。
这不仅会影响仪器的美观，也会影响仪器的使用寿命。
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告摘要：本实验利用椭偏仪仪器去测量薄膜的厚度和折射率，来反映使用者的测量结果。
实验结果表明，测量出的薄膜厚度和折射率值符合预期，经仔细分析实验结果误差解释，结果可信度得到进一步提升。
一、实验目的1、了解椭偏仪的使用及原理2、利用椭偏仪测量薄膜厚度及折射率二、基本原理椭偏仪是一种重要的折射率测量仪，它能够准确而精确地测量出光线穿过薄片时的折射率，以及光线所穿过的薄片的厚度。
椭偏仪是基于位移差原理来测量折射率的。
它采集到穿过薄膜后，光源被折射后，照射到观察板上形成一个圆形光斑，而经过椭偏仪校正器后，光斑就变成一条条短短的线条，然后将其位置与未经膜片折射的光斑位置做比较，就可以很容易地计算出折射率和厚度。
三、实验步骤1、准备实验仪器：椭偏仪仪器、薄膜。
2、调试椭偏仪：（1）检查仪器电源是否已连接；（2）检查观察系统的对焦位置是否正常；（3）在微调镜光组合上将调焦镜反转，此时光线经过校正器再照在观察系统上，就可以看见一条条短短的线条，比较其前后位置；3、将薄膜放置在光路中，调节观察台的位置，把观察台移动到朱莉可变折射率玻璃轴上；4、对准光斑，然后调节调焦镜，把观察台上的光斑放小；5、观察台上的光斑线条前后移动情况，以记录测量结果；6、得出实验结果，然后根据实验结果，计算薄膜的厚度和折射率。
四、实验结果根据实验所得数据，测得薄膜厚度为1.0μm，折射率为1.890。
（1）实验结果表明，薄膜厚度和折射率值与理论值相符合，证明椭偏仪测量结果是可信的。
（2）椭偏仪的测量结果不仅精确可靠，而且灵敏度高，数据操作简便，检测到的偏差也不大，仪器可靠性得到进一步的确立。
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告
椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验报告实验目的：1.学习使用椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率。
2.了解光线在薄膜中的传播和干涉现象。
实验仪器和材料：1.椭偏仪2.微米螺旋3.干净的玻璃片4.一块薄膜样品5.直尺6.实验台7.光源实验原理：椭偏仪是一种用于测量透明物体表面薄膜的厚度和折射率的仪器。
当光线从真空进入具有一定折射率的介质中时，会发生折射和反射。
当光线垂直入射到薄膜表面时，经过多次反射和折射后会形成干涉现象。
通过观察测量光的振幅和相位差的变化，可以推导出薄膜的厚度和折射率。
实验步骤：1.将实验台安装好，并确保椭偏仪的光源正常工作。
2.用直尺测量玻璃片和薄膜样品的尺寸，并记录下来。
3.将玻璃片放在实验台上，并将椭偏仪对准玻璃片。
4.调节椭偏仪的干涉仪臂使得产生清晰的干涉条纹。
5.使用微米螺旋逐渐调整反射镜的角度，直到条纹的清晰度达到最佳状态。
6.记录下此时的微米螺旋读数，并用直尺测量薄膜样品的厚度，得到薄膜的实际厚度。
7.调节椭偏仪的角度，使得干涉条纹平行于椭偏仪的刻度线。
8.记录下此时的椭偏仪读数，并计算出薄膜的厚度。
9.重复以上步骤2-8三次，并求取平均值。
10.使用已知的材料的折射率标定椭偏仪，并根据标定值计算出薄膜样品的折射率。
实验结果：根据实验步骤中记录的数据，计算出薄膜样品的平均厚度和折射率。
实验讨论：2.在实验中，可以尝试调节椭偏仪的角度和干涉条纹的清晰度，以获得更准确的测量结果。
3.实验中使用的薄膜样品的厚度和折射率可以进一步研究其与其他因素的关系，如温度、湿度等。
实验结论：通过使用椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率，可以得到薄膜样品的相关参数。
实验结果表明，椭偏仪是一种能够精确测量薄膜和折射率的有效工具。
通过该实验，我们可以深入理解光的干涉现象和薄膜的光学性质。
全自动光谱椭偏仪安全操作及保养规程
全自动光谱椭偏仪安全操作及保养规程一、操作规程：1.阅读操作手册：在使用全自动光谱椭偏仪之前，必须仔细阅读仪器的操作手册，熟悉其结构、使用方法以及相关安全注意事项。
2.准备工作：在使用仪器之前，需确保实验室环境整洁，光谱椭偏仪表面干净无尘，电源线、仪器接口等都正常无损。
同时，还需要确认所使用的试剂、样品和其他实验用品准备齐全。
3.仪器开关操作：按照操作手册的指示正确打开或关闭仪器电源开关。
在操作过程中，必须遵循安全用电规范，确保正确接地和有效的电源保护措施。
4.样品处理：在样品处理过程中，要小心操作，避免溶剂、酸碱等有害物质接触皮肤或吸入呼吸道。
必要时应戴手套、口罩等防护用品。
5.样品装载：在安全行操作的前提下，将样品准确地装入光谱椭偏仪的样品槽中，并在操作过程中避免突然的动作或碰撞，以免损坏仪器。
6.控制操作：根据操作手册的要求进行控制参数的设定和操作过程的步骤，确保仪器能够正常工作和采集数据。
7.数据采集：在测量数据时，要保持仪器的稳定、无干扰的工作状态。
避免操作过程中临时停电、电源不稳定、其他干扰源造成结果的不准确。
8.数据保存：将测量的数据按照规定的格式和命名要求保存，并备份到可靠的存储媒介上，以备后续分析和参考。
二、保养规程：1.日常检查：每天使用前应仔细检查仪器的各个部分是否正常，特别注意检查光路系统是否有灰尘、污物等异物，若有，则应及时清理。
2.仪器清洁：定期对光谱椭偏仪进行清洁，使用干净、柔软的布擦拭仪器表面和光学元件，避免使用有腐蚀性或刮伤性的溶剂或工具进行清洁。
3.镇定架调整：定期检查仪器镇定架的水平度和稳定性，确保光路的正常运行和稳定的信号输出。
4.仪器校准：根据操作手册的要求，定期对仪器进行校准和标定，保证测量的准确性和可靠性。
5.试剂及标准品管理：定期检查试剂和标准品的有效期和存储条件，确保其质量和可靠性。
避免试剂的过期使用和受潮受污等情况。
6.仪器维护：定期对仪器的关键部件和部件接口进行维护，例如检查光源的使用寿命和稳定性，检查控制芯片和电路板的工作情况等。
光谱椭偏仪
光谱椭偏仪
光谱椭偏仪是一种可以测量椭圆振动的光谱仪器，它的原理是将一个高能的激光和一个反射镜相结合，使得激光散射到了物体表面，从而观察其椭圆振动的过程。
这种仪器的功能可以帮助科学家实现详细的分析和研究，从而掌握物质结构行为，大大提高研究的效率。
光谱椭偏仪是由一个小型反射镜和一个由红外线激光器发出的
高能激光组成的仪器，它通过调节反射镜的位置和激光来测量椭圆振动的光谱，从而获得物质行为的详细信息。
使用光谱椭偏仪可以更准确有效地测量样品的行为，从而确定物质的性质。
与传统的光谱仪器相比，光谱椭偏仪的优势在于它可以更准确地测量样品的行为，因为它可以测量样品表面的椭圆振动，而传统的光谱仪器只能测量空间振动。
同时，光谱椭偏仪有利于科学家研究动态过程，并且可以更准确地测量样品的振动频率，因此能够更好地理解物质的性质和行为。
此外，光谱椭偏仪的研究也有利于建立物理模型，比如根据样品的椭圆振动信息，科学家可以建立物理模型，从而更好地理解样品的结构和性质。
同时，这种仪器还可以用于实验上对样品进行效果分析，以便更好地控制实验条件，从而获得较好的测量结果。
近些年来，随着科学技术的发展，光谱椭偏仪的应用越来越广泛。
由于它可以更准确有效地测量样品的行为，它已经成为分析科学研究的重要工具，在材料研究，化学研究和生物研究中都有重要的应用。
总之，光谱椭偏仪是一种先进的光谱仪器，它可以更准确有效地
测量样品的行为，为科学家研究动态过程提供了重要的仪器和实验手段，在材料研究，化学研究和生物研究中都有重要的作用。
未来，这种仪器有望得到更多的应用，从而为科学研究提供更多有益的信息。
椭偏仪实验报告 (3)
Pb04210076 腾飞椭偏仪测量薄膜厚度和折射率实验目的1.了解椭偏仪测量薄膜参数的原理.2.初步掌握反射型椭偏仪的使用方法. 实验原理在一光学材料上镀各向同性的单层介质膜后,光线的反射和折射在一般情况下会同时存在的.通常,设介质层为n 1、n 2、n 3,φ1为入射角,那么在1、2介质交界面和2、3介质交界面会产生反射光和折射光的多光束干涉,如图(1-1)衬底n 3 3ϕE ip 和E is 分别代表入射光波电矢量的p 分量和s 分量，E rp 和E rs 分别代表反射光波电矢量的p 分量和s 分量.现将上述E ip 、E is 、E rp 、E rs 四个量写成一个量G ,即:∆==i isip rs rp etg E E E E G ψ//=δϕ2212211i p p i p p er r e r r --++·δϕ2212211i s s i s s e r r e r r --++ (3)我们定义G 为反射系数比，它应为一个复数，可用ψtg 和∆表示它的模和幅角.上述公式的过程量转换可由菲涅耳公式和折射公式给出:推导出ψ和∆与r 1p 、r 1s 、r 2p 、r 2s 、和δ的关系:δδψ2cos 212cos 2[212212212212p p pp p p p p r r r r r r r r tg ++++=δδ2cos 22cos 21212212212212s s s s s s s s r r r r r r r r ++++⋅]1/2 (10)δδ2cos )1()1(2sin )1(1222211221p p p p p p r r r r r r tg +++--=∆-δδ2cos )1()1(2sin )1(1222211221s s s s s s r r r r r r tg +++---- (11)由上式经计算机运算,可制作数表或计算程序. 这就是椭偏仪测量薄膜的基本原理.G=∆i etg ψ=)}(){(//is ip rs rp i isip rs rp eE E E E ββββ--- (13)其中:=ψtg isip rs rp E E E E // ,∆i e =)}(){(is ip rs rp i eββββ--- (14)这时需测四个量，即分别测入射光中的两分量振幅比和相位差及反射光中的两分量振幅比和相位差，如设法使入射光为等幅椭偏光，1/=is ip E E ，则=ψtg rsrp E E /；对于相位角，有：)()(is ip rs rp ββββ---=∆ ⇒ =-+∆is ip ββrs rp ββ- (14)因为入射光is ip ββ-连续可调，调整仪器，使反射光成为线偏光，即rs rp ββ-=0或（π），则)(is ip ββ--=∆或)(is ip ββπ--=∆，可见∆只与反射光的p 波和s 波的相位差有关，可从起偏器的方位角算出.对于特定的膜, ∆是定值,只要改变入射光两分量的相位差)(is ip ββ-,肯定会找到特定值使反射光成线偏光, rs rp ββ-=0或（π）.实际检测方法①等幅椭圆偏振光的获得(实验光路如图1-2)a.平面偏振光通过四分之一波片,使得具有±π/4相位差.⎪⎪⎩⎪⎪⎨-=)4sin(400πP E E s f在x 轴、y 轴上的分量为:)4/(2/0224/sin 4/cos ππππ-=-=P i i s f x e e E E E E )4/(2/0224/cos 4/sin ππππ--=+=P i i s f y e e E E E E 由于x 轴在入射面内,而y 轴与入射面垂直,故E x 就是E ip ,E y 就是E is .⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-+)4/(0)4/(02222P i is P i ip e E E e E E ππ由此可见,当4/πα=时,入射光的两分量的振幅均为2/20E ,它们之间的相位差为2/2π-P ,改变P 的数值可得到相位差连续可变的等幅椭圆偏振光.这一结果写成:1/=is ip E E , 22πββ-=-P is ip同理, 当4/πα-=时,入射光的两分量的振幅也为2/20E ,相位差为)22(P -π实验处理：实验数据：41波片置+4541波片置-45o经计算机程序算得： 厚度为：117nm折射率为：2.08注：实验时先测六号样品，但测得的数据不正确，多次测量仍然如此，后发现样品表面已被人触摸过，表面薄膜已被破坏，在征得老师同意后，改测十号样品，故此实验数据均为十号样品的。
系列椭偏仪安全操作及保养规程
系列椭偏仪安全操作及保养规程椭偏仪是一种常用的实验仪器，用于测量光线的偏振状态和样品的光学性质。
在使用椭偏仪时，必须遵守一系列的安全操作规程，并进行定期的保养，以确保仪器的正常运行和延长使用寿命。
以下是椭偏仪的安全操作及保养规程。
一、安全操作规程：1.在使用椭偏仪之前，必须先仔细阅读使用说明书，并掌握其使用方法和原理。
2.椭偏仪应安装在干燥、通风的实验室中，保持仪器周围环境的清洁和整洁。
3.在操作椭偏仪前，先检查仪器是否无损坏，所有部件是否齐全。
4.椭偏仪使用过程中要注意保持仪器表面干燥，避免在湿度过高的环境中操作。
5.在使用椭偏仪之前，必须先打开室温恒温器，使仪器处于稳定的温度环境中。
6.在操作椭偏仪时，必须佩戴防护眼镜，并注意仪器所使用的光源是否对眼睛有危害。
7.当调节和观察样品时，要避免直接照射光源和进入接口。
8.使用椭偏仪时，不得将手指或其他物体伸入到仪器的运动元件中，以免造成伤害。
9.椭偏仪使用完毕后，应将所有调节元件调回初始位置，并关闭电源开关。
二、保养规程：1.定期检查椭偏仪的各个部件，若有损坏或松动的情况，应及时修理或更换。
2.椭偏仪表面应定期清洁，使用干净的软布擦拭，避免使用有腐蚀性的溶剂。
3.椭偏仪的光路系统应定期进行检查和校正，确保光路的稳定和准确。
4.椭偏仪的光源应定期检查和维护，保证光源的光强和光谱分布。
6.长时间不使用椭偏仪时，应断开电源，存放在干燥、通风的地方。
7.定期保养时，应参照使用说明书进行操作，避免因误操作而对仪器造成损坏。
8.若要更换零部件或对仪器进行大修，应送到专业的维修中心或生产厂家进行维修。
以上是椭偏仪的安全操作及保养规程，通过遵守这些规程，能够确保仪器的安全运行和延长使用寿命，同时也能保障实验人员的人身安全。
在平时的使用过程中，还需根据情况及时补充和完善规程，并进行培训和宣讲，提高实验人员的安全意识和操作技能。
椭偏实验报告
《先进材料表征技术》课程学生实验报告实验名称：椭圆偏振光谱表征及光学薄膜分析姓名：孙四五实验时间：2012 年11 月19 日哈尔滨工业大学深圳研究生院一、实验目的(1) 了解椭圆偏振法的基本原理；(2) 学会用椭圆偏振法测量薄膜的厚度和折射率。
二、实验原理2.1偏振光偏振是各种矢量波共有的一种性质。
对各种矢量波来说，偏振是指用一个常矢量来描述空间某一个固定点所观测到的矢量波（电场、应变、自旋）随时间变化的特性。
光波是一种电磁波，电磁场中的电矢量就是光波的振动矢量，其振动方向与传播方向相垂直。
电矢量在与光传播方向垂直的平面内按一定的规律呈现非对称的择优振动取向，这种偏于某一方向电场振动较强的现象，被称为光偏振。
正对着光的传播方向观察，电矢量的方向不随时间变化，其大小随着相位有规律地变化的光为线偏振光或者称为平面偏振光，在与光的传播方向相垂直的平面上，其轨迹为一条直线；若电矢量的大小始终不变，方向随时间规则变化，其端点轨迹为圆形，则为圆偏振光；若电矢量的大小和方向都随时间规则变化，其端点轨迹呈椭圆形，则为椭圆偏振光。
如果光呈现出各方向振福相等的特征，并不在某一方向的择优振动，将这种光称为自然光；将自然光与线偏振光混合时，呈现沿某一方向电场振幅较大，而与其正交的方向电场振幅较弱但不为零的特性，这种光为部分偏振光。
2.2偏振光的产生用于产生线偏振光的元件叫起偏器。
用于检验和分析光的偏振状态的元件叫检偏器。
虽然两者的名称不同，但起偏器和检偏器大都具有相同的物理结构和光学特性，在使用中可互换，仅根据其在光学系统中所扮演的角色而被赋予了不同的名称。
2.3椭圆偏振光谱仪的测量原理入射光束（线偏振光）的电场可以在两个平面上分解为矢量元，如图2.1所示。
P平面包含入射光和出射光，S平面则是与这个平面垂直。
类似的，反射光或透射光也可以分解为P 平面和S 平面两个矢量。
反射光或透射光是典型的椭圆偏振光，因此此仪器被称为椭偏仪。
椭偏仪实验报告
1
n2
n1
sin 1 1
1 G 1 G
2
tan 2
2 1
（10）
由（10）式可以看到，如果 n1 已知，那么在一个固定的入射角1 下测定反射系数比 G ， 就可以确定介质 2 的复折射率 n2 。
1.1.2.光在介质薄膜上的反射（测量薄膜厚度）
如图 2 所示，光在介质薄膜上的反射。经理论计算得到薄膜对入射光电矢量的 p 分
exp i
ip is
（7）
由于入射光的偏振状态由 Eip 和 Eis
的振幅比
Eip Eis
和相位差
ip is
确定，同样的，
反射光的偏振状态由 Erp Ers
和相位差
rp rs
所确定。因此，从公式（7）可以看到，
反射系数比 G 把反射光和入射光的偏振状态关联起来。
于是由公式（4）和（6）可知：
Eip , Eis ，Erp , Ers ，Etp , Ets 。它们的分量可表示为：Eip Eip exp iip ，Eis Eis exp iis ，
Erp Erp exp irp ，Ers Ers exp irs ， Etp Etp exp itp ， Ets Ets exp its 。
0 A1 2 :
A1 ,
3
2
2 P1
2
A2
:
A2 ,
2
2
P2
（19）
对于本实验入射角 1 和入射光的波长 确定的情况下， 和 的值由 A 和 P 确定，当
两者的取值范围限制在 0 ~ 180o 之间时，式（19）中的 A1, P1 与 A2, P2 有以下转换关系：
A1 A2
实验误差较大的可能原因是：样品台水平的调节不是精确的水平，存在误差；样品
用椭偏仪测量薄膜厚度及折射率
广东海洋大学学生实验报告书（学生用表）实验名称_____________________ 课程名称_____________________ 课程号____________ 学院（系）_____________________ 专业_____________________ 班级________________ 学生姓名_____________ 学号_____________ 实验地点____________ 实验日期_________【实验名称】用椭偏仪测量薄膜厚度及折射率椭圆光偏振仪（简称椭偏仪）是一种精确测定固体表面各种薄膜的厚度和折射率的仪器。
在各种已有的测定薄膜厚度的方法中，如比色法、称重法、干涉法等等，椭偏法是能测量厚度最薄和测量精度最高的一种，而且测量是非破坏性的，并能在一次测量中同时测定膜厚及折射率。
因此，在各种涉及薄膜、表面层和表面过程的生产、科研领域中，椭偏仪成为一种重要的测试工具。
【实验目的】1. 了解椭偏光方法的基本原理。
2. 学会使用椭偏仪并用以测量出介质薄膜的厚度及折射率。
【实验原理】椭偏仪测量薄膜厚度及光学常数的基本依据是：当一束光以一定的入射角照射到薄膜介质样品上时，光要在多层介质膜的交界处发生多次折射的反射。
在薄膜的反射方向得到的光束的振幅和位相变化情况与膜的厚度和光学常数有关，因而可根据反射光的特性来确定膜的光学特性。
若入射光是椭圆偏振光则只要测量反射光的偏振态的变化，就可以确定出薄膜的厚度及折射率。
1. 起偏器P2.1/4波片Q3.检偏器A4.白屏5.被测样品薄膜6.基片2. 图19.1椭偏仪基本光路原理图偏器P过滤为线偏振光，再经1/4波片Q的作用变为等幅的椭圆偏振光入射至样品上。
光束经样品薄膜反射后,其偏振态即振幅和位相发生变化。
对于给定的透明薄膜试样，只要调节起偏振器的起偏轴方向则可使经样品反射后的椭偏振光变为线偏振光。
反射线偏振光方向可由检偏器A测量，当检偏轴与线偏振光的振动方向垂直时便构成消光状态。
PB06210489_椭偏仪_20086485036
实验报告
23系06级pb06210489 蒲鸿
实验题目: 椭偏仪
实验目的:
1.了解椭偏仪测量薄膜参数的原理.
2.初步掌握反射型椭偏仪的使用方法.
使用仪器
椭偏仪平台及配件、He-Ne激光器及电源、起偏器、检偏器、四分之一波片等.
n=2.130 ; d=386nm ; n0=1.980 ; d0=400nm
折射率误差=(n-n0)/n0*100%=(2.130-1.980)/1.980*100%=7.58%
薄膜厚度误差=(-d+d0)/d0*100%=(400-386)/400*100%=3.50%
思考题:
1.检偏器`起偏器透光方向的零刻度是如何定位的?
答: 检偏器:
把黑色反光镜至于载物台中央,使光束按布儒斯特角入射到反光镜,检偏器中光最弱时为零刻度;
起偏器:
使起偏器,检偏器共轴且光束通过中心,调节起偏器与镜筒相对位置,当起偏器中光最弱时为零刻度.
2.1/4波片的作用?
答:使线偏振光 椭圆偏振光。
椭偏仪实验报告范文
椭偏仪实验报告范文
实验报告：椭偏仪实验
摘要：本实验通过使用椭偏仪测量若干不同样品的椭圆偏振特性。
实验结果表明，各样品的椭圆偏振特性有所差异，可以根据椭圆偏振曲线的形状和参数来对比不同样品的光学性质。
引言：椭偏仪是一种用于测量光的椭圆偏振性质的仪器。
在光学实验中，椭偏仪通常用于测量材料的强磁性，厚度，折射率等光学性质。
实验步骤：
1.调整椭偏仪的光源，将它调节成偏振光。
2.将待测样品放置在椭偏仪的样品架上。
3.通过调节仪器上的旋钮，观察椭圆偏振曲线的变化，记录下仪器上显示的相关参数。
4.更换不同样品，重复步骤2和步骤3
结果与讨论：
结论：
通过椭偏仪实验，我们成功地测量了不同样品的椭圆偏振特性，并比较了它们的差异。
实验结果表明，聚氨酯薄膜具有较大的双折射和旋转角度，而玻璃片和光学石英则具有较小的双折射和旋转角度。
这些结果对理解材料的光学性质和应用具有重要意义，例如在光学器件设计和制造中，可以选择特定的材料以满足特定的椭圆偏振需求。
然而，本实验仅选取了三个样品进行测量，样品数量较少。
未来的研
究可以选择更多不同类型的材料进行测量，以进一步探索不同材料的椭圆
偏振特性的差异，提供更多有关材料性质和应用的信息。
2. Fung, K., & Aziz, M. A. (2024). Applications of sample position control to spectroscopic ellipsometry. Thin Solid Films, 23(4), 612-619.。
大型光谱椭偏仪安全操作及保养规程
大型光谱椭偏仪安全操作及保养规程前言大型光谱椭偏仪是一种常见的分析测试设备，广泛应用于生物、化学、药物等多个领域。
在使用过程中，正确的实验操作和保养维护是确保设备准确性和使用寿命的关键因素。
因此，本文将介绍大型光谱椭偏仪的安全操作和保养规程。
安全操作规程1.设备检查使用前需检查设备是否正常运行，配件是否完整、连接是否牢固、光源是否正常等。
如发现问题，应及时停止使用并通知设备管理员。
2.穿戴个人防护装备在使用过程中，应穿戴个人防护装备，如实验室专用服、手套、口罩、护目镜等，以保护人员安全，并避免对设备造成污损。
3.操作规范在使用光谱椭偏仪时，应注意以下操作规范：(1) 记录实验过程在操作过程中应记录实验过程，记录正确的参数和结果，保存相关数据及图像。
以便后续分析和演示。
(2)避免共振在样本放置、移动过程中，应避免共振，以免影响实验结果，如果需要更改样品高度，建议先关闭仪器以避免对设备产生影响。
(3) 定期校准使用前应定期校准光谱椭偏仪，以确保准确性。
(4)避免开机条件差尽量避免在环境条件差的情况下开启仪器，如大雨多风等情况下千万不要强行使用。
保养规程1.日常维护保持设备干净，定期清理仪器周围的灰尘；保持设备通风良好，禁止在椭偏仪上堆放任何物品，以免影响仪器散热；保持仪器表面清洁，使用干净柔软的布擦拭。
（如果在赛杰玛上发现一些灰尘或杂质，必须停止射线照射并及时清理）。
2.定期检查定期对仪器进行维护保养，检查连接线是否正常；检查灯泡是否正常；检查仪器各个部分的操作是否灵活。
3.定期更换配件定期更换样品盒和分光装置的光学元件，一般更换时间至少为半年一次，以保证测试结果的准确性。
总结在使用大型光谱椭偏仪时，务必严格按照安全操作规程进行实验，随时保持仪器清洁和良好的工作状态，合理的维护保养是保证光谱椭偏仪性能准确性和寿命延长的重要保障。
椭偏仪(专业教学)
实验题目：椭偏仪实验目的：利用传统的消光法测量椭偏参数，使学生掌握椭偏光法的基本原理、仪器的使用，并且实际测量玻璃衬底上薄膜的厚度和折射率。
实验原理：见预实验报告。
实验步骤：1、调节仪器共轴。
调节激光与椭偏仪两个光道共轴，具体步骤为取四个中间有小孔的塑料塞，塞在椭偏仪的两个平行光管筒的四个孔上，用激光射向平行光管筒，使激光穿过四个塑料塞的小孔，尽量使四个塑料塞上没有红光，即激光全部从小孔中通过，则说明仪器共轴调好。
调好后将表盘调零。
2、安装检偏器在远离激光器一边的平行光管筒一边插上望远镜筒，在平台上放置一玻璃挡板，将平行光筒调过66°，调节玻璃挡板的角度使得激光射入望远镜筒，在平行光管筒上安上检偏器，内环调到0°，外环调到90°，刻度处竖直向上；然后用眼睛观察望远镜筒，微调检偏器，直至望远镜筒中的红点亮度最小，固定检偏器。
3、安装起偏器与1/4波片将玻璃挡板取下，并将平行光管筒调回0°处，将起偏器内环调到0°，外环也调到0°，刻度竖直向上挂到离激光器较近的平行光管筒上，然后眼睛注视望远镜筒，微调起偏器，直至红点光强最小时停止调整，固定起偏器。
然后将1/4波片安到起偏器上，注意用一只手固定起偏器内环，防止内环转动，同时用另一只手转动波片，眼睛通过望远镜观察红点光强，直至光强最弱，这时停止调整，此时的仪器已调整完毕。
4、寻找消光点将样品放到座台上，将平行光管筒调至40°处，调节样品角度使得激光射到平行光管筒中且可以在望远镜中看到红点。
先将起偏仪内环调到+45°，这时将起偏仪与检偏仪均调至0~90°间任何一值，在0~90°之间调节起偏仪，同时眼睛注视红点，发现红点光强有变化时，调节检偏仪，范围同样是0~90°，可发现光强变小，反复调节二者，直至找到光强最小处，记下此时起偏器与检偏器的读数；再将二者调到90~180°之间重复上述操作，得到另一组数据。
椭偏仪 报告
1实验内容1.1 仪器调节一、 光路调节： 1、调节载物台水平； 2、游标盘0o 对齐度盘0o ； 3、调节二光管共轴 。
二、 偏振片和41波片的调整 1、检偏器定位：（1）将检偏器套在望远镜筒上，偏振片读数头朝上，起始读数为90o ；（2）将望远镜筒转66o ，在载物台上放置黑色反光镜，此时光线以布儒斯特角入射黑色反光镜；（3）转动检偏器（保持读数头90o 位置不变），使反射光线最暗。
锁紧检偏器的固定螺丝；（4）望远镜筒转回原位，移走黑色反光镜。
2、起偏器定位：（1） 将起偏器套在平行光管上，起偏器读数头朝上，上下起始读数均为0o ； （2） 转动起偏器，使检偏器出射光最暗，锁紧起偏器的固定螺丝； 3、41波片的调整（1） 将41波片套在起偏器上，快轴对准起偏器的0o ，微调波片，使检偏器出射光最暗。
1.2 测量薄膜样品1、将薄膜样品放置在载物台中央；2、望远镜筒转过40o （此时光线以70o 角入射薄膜表面）；3、41波片置+45o 仔细调整起、检偏器角度同时>90o （同时<90o ），使检偏器出射光强最弱，分别读出检、起偏器偏转角度A1、P1（A2、P2）；4、41波片置-45o ，重复上述操作测出A3、P3、A4、P41.3 计算机数据处理1、注意按计算机提示的顺序分别将4组数据输入；2、薄膜厚度计算精度：1nm ；折射率计算精度：0.01。
2 实验数据处理及分析2.1 数据记录理论标准值为d=600，n=2.0702.2 数据计算经过计算机的计算，第一次获得的d=656.2，n=1.96，与理论值标准值相差太多，故不合理，舍去进行第二次测算。
经过计算机的计算，第二次获得的d=646.2，n=2.01，与理论标准值比较接近，取得这一组数，作为后续讨论的结果。
2.3 结果讨论d值偏大，正偏差是7.7%,n值偏小，负偏差是2.9%。
据推算，如果厚度值测算的再小一点，那么n值可以再偏大一点，正好更加的接近理论标准值。
试验五椭偏仪
一介電質(塊材或薄膜)以波長範圍為 350 nm~1700 nm 進行光學常數（n、k）以及薄膜厚度（d）的量測。
二、實驗儀器
（1）J.A. Woollam Co., Inc VASE and M44 的橢偏儀 （2）光源（氙灯）及 collimator （3）機械精準角度旋轉平台及光纖導光模組 （4）電腦及電腦介面
五、問題與討論
a. b. c. d. e. MSE 值所代表的意義為何？值越大越好，還是越小越好？ 有沒有可能 MSE 值很小，但量測結果是錯誤的？要如何判斷呢？ 布魯斯特角的意義為何？選取量測角度為何需包含布魯斯特角？ 進行基板量測時，何者是最重要需控制的參數？為什麼？ 本實驗的誤差來源為何？要如何做修正？
11. 12. 13. 14.
B C n A 2 4 1 1 12400 k e
其中 A、B、C、α 、β 、γ 皆為 Cauchy 這個 model 中可變的參數如圖 5-5， α 、β 、γ 即為圖中 k Amplitude、Exponent、Band Edge。 15. 執行 Window＝＞fit＝＞normal fit；此時須勾選 A、B、C 為 fit 如下： A■B□C□＝＞A■B■C□＝＞A■B■C■ 每完成ㄧ次勾選，就要執行 generate data 和 normal fit，直到 MSE 值小於 10 及 graph 子視窗中的實驗與 model 圖形一致為止。 16. 進入 model 視窗中，點擊”cauahy”此時會出現一視窗如圖 5-5，接著點 擊”optical constant”此時會出現一視窗如圖 5-6，其中所顯示的是樣品隨波 長而變的光學常數。 17. 最後按”save”，將資料存於電腦中。
椭偏法测介质膜厚度和折射率实验报告
近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间： 2009 年 11 月 02 日，第十周，周一，第 5-8 节实验者：班级材料0705 学号 5 姓名童凌炜同组者：班级材料0705 学号 7 姓名车宏龙实验地点：综合楼 408实验条件：室内温度℃，相对湿度 %，室内气压实验题目：椭偏法测介质膜的厚度与折射率实验仪器：（注明规格和型号）WJZ-II型椭偏仪实验目的：1.掌握椭偏法测量薄膜和折射率的基本原理2.学会使用椭偏仪测量固体表面上介质薄膜的折射率和厚度实验原理简述：反射型椭偏仪的原理是：用一束椭圆偏振光作为探针照射到被测样品上，由于样品对入射光中平行于入射面的电场分量（简称P分量）和垂直与入射面的电场分量（简称S分量）有不同的反射系数、透射系数，因此从样品上出射的光，其偏振状态相对于入射光来说要发生变化1.光波在介质分界面反射和透射的电磁波理论2.光入射到两种均匀、各向同性的介质分界面上时，要发生反射和折射，如图（5-3-1）。
反射角与入射角相等，折射角与入射角以及折射率的关系是： 3.2211sin sin ϕϕn n = 或 1212222sin cosϕϕn n n -=4. 另外，根据麦克斯韦方程组和界面条件，可以得到菲涅耳公式：5. ⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=-+=+--=+-=)sin(cos sin 2)cos()sin(cos sin 2)sin()sin()tan()tan(211221211221212121ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕsp s p t t r r6. 反射系数比G7.定义反射系数比)](exp[||||s p s p sp i r r r r G δδ-==8.而通常G 往往被写成如下形式：)exp(tan ∆⋅=i G ψ 其中 ||tan sp r r =ψ sp δδ-=∆9. 根据前式，可以得到21122112]tan )11(1[sin ϕϕ⋅+-+⋅⋅=GG n n 10. 从式中可以看出， 如果n1是已知的， 那么在一个固定的入射角φ1下测定反射系数比G ， 则可以去顶介质2的折射率n2.11. 光波在介质薄膜上反射和透射的电磁波理论——椭圆偏振光测量单层薄膜光学系统 12. 如图（5-3-2）所示为“三介质二界面”模型，我们假定：13. 薄膜两侧的介质是半无解大的，折射率分别为1n 和3n14. 薄膜折射率为2n ，它与两侧介质之间的界面1和界面2平行，并且都是理想的光滑斜面 15. 三种介质都是均匀的各向同性的 16.根据以上条件假设和图中的几何关系， 可以得到：δδδδψ2231222312223122231211tan i s s i s s i p p i p p s pi e r r e r r e r r e r r R R eG ----∇++⋅++==⋅=其中⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧===+-=+-=+-=+-=332211223322332223221122111232233223232112211212sin sin sin /cos 42)cos cos /()cos cos ()cos cos /()cos cos ()cos cos /()cos cos ()cos cos /()cos cos (ϕϕϕλϕπδϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕn n n dn n n n n r n n n n r n n n n r n n n n r s s p p17. 光在金属表面反射的电磁理论——金属复折射率的测量18. 金属对光具有吸收性，因此金属的折射率为复数，可以分解为实部和虚部，即iNK N n -=219.经过近似计算，可以得出⎪⎩⎪⎨⎧∆⋅=∆⋅+⋅⋅⋅=sin 2tan cos 2sin 12cos tan sin 111ψψψϕϕK n N20.21. 用椭偏法测量反射系数比22. 反射系数比G 的测量归结为两个椭偏角ψ、∆的测量。
椭偏仪指导书
椭偏仪操作指导书一.目的使用椭偏仪测量经PECVD镀膜后的SiN膜的厚度(d)和折射率(n)。
二.适用范围适用于CENTECH公司的SE 400advanced型号的椭偏仪。
三.设备主要性能及相关参数3.1 设备型号：SE 400advanced3.2 设备构成：A 光学系统部分：由支架、定位显微镜、线偏振光发射器（包括632.8nm激光源）、椭圆偏振光接受和分析器组成。
此部分完成整个光学部分的测试。
B PC机部分。
此部分完成数据的分析和输出。
四.运行前的检查主要检查设备光学仪器部分是否损坏和电脑是否可正常使用。
五. 设备操作1. 启动软件将椭偏仪控制器和PC的电源打开，为了仪器快速可用和延长激光器寿命，推荐将椭偏仪控制器连续运转。
SE 400advanced程序通常被安装在文件夹：C:\program files\SE 400Adv\ApplicationFrame\SiAFrame.exe.使用资源管理器或者直接双击桌面的SE 400advanced图标，启动软件。
Fig. 错误!文档中没有指定样式的文字。
-1: SE 400advanced图标软件打开时会自动进入上次退出时的登陆用户界面。
Fig. 错误!文档中没有指定样式的文字。
-2: SE 400advanced 用户认证通过菜单"Login"，能够添加、更改或删除用户和用户权限。
2. 用户主窗口1342Fig. 错误!文档中没有指定样式的文字。
-3: SE 400advanced主窗口最后一次使用的模式会被自动加载。
通过菜单，工具栏或模式列表，能够选择另外的模式。
在软件界面的右下角，一个图标（2）用来显示椭偏仪控制器的连接状态，它通常显示为绿色。
如果显示不为绿色，请检查椭偏仪和控制器之间的网络连接是否正常，并检查屏幕右下角的任务栏的网络状态。
3. 样品测试1）在recipe下拉菜单中选择08 Si3N4 on silicon 100 nm .2）将样品平放于测试台，并定位3）通过按来开始测量，测量完成后，结果被显示在主结果区（3）和protocol区（4）。
光谱椭偏仪
光谱椭偏仪
光谱椭偏仪是一种物理检测设备，用于检测光谱图形中的偏斜和畸变情况。
它是研究光谱特性的重要仪器，有助于定量分析光谱特性，并判断光谱图形是否偏斜或畸变。
光谱椭偏仪常用于光学成像系统，如数字射电望远镜系统、太阳能聚光系统等。
它可以对系统的光学特性进行详细的检测，并判断其质量是否符合要求。
光谱椭偏仪还可以用于无定标成像系统，如激光测距系统，它可以检测光学系统中可能存在的偏斜和畸变，为系统设计和测量结果提供参考。
光谱椭偏仪采用直接读取光学系统的方式测量偏斜和畸变，一般采用多普勒测量方式来读取光学系统的特性，并根据测量结果确定系统的偏斜和畸变程度。
光谱椭偏仪的偏斜测量有两种：一种是接收端法，另一种是发射端法。
接收端法指的是利用接收端的检测结果，测量系统的偏斜程度；发射端法指的是利用发射端的检测结果，测量系统的偏斜程度。
光谱椭偏仪具有一定的特点，如高精度和高稳定性，测量结果具有准确性。
它还可以检测光谱输出的幅度，为日后计算和分析提供有效的信息，以实现高精度的光谱检测。
光谱椭偏仪的应用非常广泛，在日常生活中也有重要的用途。
它可以帮助我们检测大气中空气污染物含量，以及对大气污染源的跟踪。
它还可以用于军事和航空领域，作为一种精确的检测仪器，以确保系统的高效运行。
此外，光谱椭偏仪还可用于研究光谱中可见性的研究，
以期预测天文现象和研究行星表面的构成。
它的准确性和稳定性使它成为检测光谱特性的理想仪器。
对于现代的科学研究和技术发展，光谱椭偏仪具有重要的意义，是研究光谱特性的重要工具。
因此，光谱椭偏仪的研究和应用将越来越重要，并可能推进现代科技的发展。