一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法

摘要

本发明提供一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法，根据椭圆偏振光的理论基础，建立光学薄膜的偏振保真度与相位延迟之间关系，再通过可变角椭偏仪测量线偏振光经过单个光学薄膜元件反射后的相位延迟，确定光学薄膜的偏振保真度。该方法具有简单，方式灵活，测量速度快，应用范围广等优点。

主权项

一种使用椭偏仪测量光学薄膜偏振保真度的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤1：定义薄膜的偏振保真度：偏振方位角为45°线偏振光经系统或薄膜元件后出射光为椭圆偏振光，椭圆偏振光长、短轴之比描述系统或薄膜元件的偏振保真度；利用偏振光特点，偏振方位角为ψ的线偏振光，经光学薄膜样品反射或透射后变成椭圆偏振光，两偏振光的振幅比及相位差δ决定了这个椭圆偏振光的长轴a，短轴b之比及其在空间的取向ψ，椭圆的长短轴之比可确定椭圆的外形，椭圆的方位角ψ确定椭圆的空间取向；而和δ可实际测量；推导出δ和ψ之间的关系为：$\pm \frac{a}{b}=\tan x(-\frac{\pi }{4}\le x\le \frac{\pi }{4})---\left(1\right)$tan2φcosδ＝tan2ψ              (2)sin2φsinδ＝sin2x          (3)$\frac{E_P}{E_S}\tan \phi (0\le \phi \le \frac{\pi }{2})---\left(4\right)$E_P²+E_S²＝a²+b²        (5)由以上关系式，已知和ψ实际测量值，即可得到δ；假设薄膜样品的反射P、S偏振分离度由公式(4)，(3)，(1)，推导其中，δ为薄膜元件P、S偏振光相位延迟；步骤2：测量经过单个光学元件反射后的相位延迟δ；步骤3：根据椭偏仪测量的相位延迟δ带入公式即可得到光学薄膜样品的偏振保真度。