石英晶体椭偏测量中的穆勒矩阵模型

作     者：赵宇 张灵浩 曾爱军 黄惠杰 Sergey Avakaw Zhao Yu;Zhang Linghao;Zeng Aijun;Huang Huijie;Avakaw Sergey

作者机构：中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049 白俄罗斯共和国开放式股份公司“精密电子机械制造设计局-光学机械设备”白俄罗斯明斯克220033 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第14期

页      面：118-124页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 070207[理学-光学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市集成电路科技支撑专项(20501110600) 上海市政府间科技合作计划(20500711300) 

主　　题：测量 椭偏技术 石英晶体 介电张量 相位延迟量 欧拉角 

摘      要：石英晶体是一种重要的双折射材料,广泛应用于光学相关领域。石英晶体在宽光谱下的参数测量通常使用椭圆偏振法,但现有的椭偏测量仪器往往假定晶体的光轴与测量光路对准,从而引入测量误差,这一问题在紫外波段尤为显著。为此提出了一种采用椭圆偏振法精确测量石英晶体参数的穆勒矩阵模型,运用坐标变换和Berreman4×4矩阵理论建立石英晶体参数与穆勒矩阵的关联,通过拟合计算可以得到晶体的厚度、光轴欧拉角和相位延迟量。实验结果显示,拟合得到的穆勒矩阵与测量结果高度一致,模型拟合的均方根误差5,拟合厚度的相对误差1%,拟合的欧拉角与测量结果吻合。该模型包含的信息丰富,拟合准确,对椭圆偏振法测量各向异性材料的精确参数具有重要参考价值。