椭圆偏振仪测量薄膜厚度和折射率.ppt

椭圆偏振仪测量薄膜厚度和折射率1.实验目的实验目的（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2.实验仪器实验仪器l半导体激光器l椭圆偏振仪l数字检流计3.利用椭偏仪测量优点利用椭偏仪测量优点l精度高l较灵敏l非破坏性4.实验原理装置5.实验原理实验原理l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;l反射时,光的偏振状态发生变化;l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.6.多光反射示意图多光反射示意图dn1n2n3sp7.理论推导理论推导l总反射系数l引入两个物理量l和称为椭圆偏参量(椭圆偏角)8.和和 的物理意义的物理意义l光的复数形式l反射前后p和s分量的振幅比l反射前后p和s分量的位相差9.问题的简化问题的简化l入射光为等幅椭圆偏振光l反射光为线性偏振光10.简化目的简化目的l恰好是反射光p和s的幅值比,通过检偏器角度A可求;l为光经过膜位相的改变,可通过起偏器的角度P求得11.简化条件的实现简化条件的实现l起偏器加上1/4波片即可得到等幅椭圆偏振光;l调节起偏器的角度就可以使入射光的位相差连续可调.12.仪器校准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13.实验操作实验操作l将1/4波片快轴转到+450位置l仔细调节检偏器A和起偏器P，使目镜内的亮点最暗，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l将1/4波片快轴转到-450位置l重复2的工作。其中：A分别取大于900和小于900两种情况。14.测试结果点15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.