椭圆偏振仪测量薄膜厚度和折射率

问题的简化
入射光为等幅椭圆偏振光 Eis / Eip 1 反射光为线性偏振光 rp rs 0( )
简化目的
tan Erp / Ers 恰好是反射光p和s的幅值比,通过 检偏器角度A可求;
(ip is ) 0( ) 为光经过膜位相的改变,可通
过起偏器的角度P求得
简化条件的实现
起偏器加上1/4波片即可得到等幅椭圆偏振光; 调节起偏器的角度就可以使入射光的位相差连
续可调.
仪器校准
•自准法调光路水平和共轴 •利用布儒斯特角调节检偏器 •利用检偏器和起偏器的关系调节起偏器 •确定1/4波片
实验操作
将1/4波片快轴转到+450位置 仔细调节检偏器A和起偏器P，使目镜内的亮点最暗，
反射时,光的偏振状态发生变化;
通过检测这种变化,便可推算出待测膜面的膜 厚度和折射率.
多光反射示意图
p s
n1
d
Leabharlann Baidun2
n3
理论推导
总反射系数
Rp Erp / Eip
Rs Ers / Eis
引入两个物理量
tan • Rp / Rs
和 称为椭圆偏参量(椭圆偏角)
和的物理意义
光的复数形式 E E exp(i) 反射前后p和s分量的振幅比 tan Erp Eis / Ers Eip 反射前后p和s分量的位相差 (rp rs ) (ip is )
即检流计值最小。计下A、P的刻度值，测得两组消 光位置数值 将1/4波片快轴转到-450位置 重复2的工作。
其中：A分别取大于900和小于900 两种情况。
测试结果点
椭圆偏振仪 测量薄膜厚度和折射率
实验目的
（1） 了解椭圆偏振法测量薄膜参数的 基本原理；
（2）掌握椭圆偏振仪的使用方法，会 利用椭偏仪对薄膜厚度和折射率进 行测量．
实验仪器
半导体激光器 椭圆偏振仪 数字检流计
利用椭偏仪测量优点
精度高 较灵敏 非破坏性
实验原理装置
实验原理
一束自然光经偏振器变成偏振光,再经过1/4波 片使它变成椭圆偏振光入射在待测膜上;