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测量λ/4波片实际相移量并判定快慢轴的方法

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中国激光 2005年第4期32卷 523-528页

作者：王政平李庆波谭巧黄宗军史金辉哈尔滨工程大学理学院黑龙江哈尔滨150001

介绍了一种新颖的、利用两个偏振片和一个直角棱镜测定λ/4波片实际相位延迟角(不包含整数倍2π)大小且可同时判定波片快慢轴的简便方法。根据波动光学理论并采用琼斯矩阵对该方法的测量原理进行了理论推导,导出了该方法的不确定度,用... 详细信息

介绍了一种新颖的、利用两个偏振片和一个直角棱镜测定λ/4波片实际相位延迟角(不包含整数倍2π)大小且可同时判定波片快慢轴的简便方法。根据波动光学理论并采用琼斯矩阵对该方法的测量原理进行了理论推导,导出了该方法的不确定度,用计算机仿真的方法比较了各个相关因素对测量不确定度影响的程度,对该方法的使用条件进行了必要的讨论,最后给出了应用实例以及对测量结果进行的验证性实验与计算机仿真,结果表明该方法是可行的。此外,该方法还具有所用器件易获得、操作简单、测量精度高等优点。

关键词：测量相位延迟椭偏测量术波片

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纳米厚度薄膜外差椭偏测量技术的研究

光学技术 2005年第3期31卷 391-393页

作者：邓元龙姚建铨阮双琛孙秀泉王鹏天津大学精密仪器学院激光及光电子研究所天津300072 深圳大学工程技术学院深圳518060

结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。计算并分析了复灵敏度因子随薄膜参数和入射角度的变化规律、椭偏参数的选择及容许测量误差。两个声光调制器产生20kHz的拍频,采用简... 详细信息

结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。计算并分析了复灵敏度因子随薄膜参数和入射角度的变化规律、椭偏参数的选择及容许测量误差。两个声光调制器产生20kHz的拍频,采用简单的直接比相方法即可获得优于0.1°的相位分辨率,而且测量系统中没有使用任何波片和运动部件,抗干扰能力强且测量过程完全自动化,适用于工业现场在线连续测量。实验数据和理论分析表明,此方法可以达到亚纳米级测量精度。

关键词：光学测量薄膜外差干涉法椭偏测量术声光调制器纳米精度

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椭偏光谱测量中椭偏参数的灵敏度分析

应用光学 2009年第1期30卷 84-88页

作者：黄水花周全谭吉春国防科技大学理学院湖南长沙410073 国防科技大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

在对椭圆偏振测量的基本原理进行了简单介绍和推导后,讨论了椭圆偏振测量中椭偏参数关于薄膜参数的灵敏度以及入射角对椭偏参数的影响,并进行了具体的仿真分析,得到如下结论:椭偏参数Delta对薄膜光学常数和薄膜厚度变化的灵敏度明显高... 详细信息

在对椭圆偏振测量的基本原理进行了简单介绍和推导后,讨论了椭圆偏振测量中椭偏参数关于薄膜参数的灵敏度以及入射角对椭偏参数的影响,并进行了具体的仿真分析,得到如下结论:椭偏参数Delta对薄膜光学常数和薄膜厚度变化的灵敏度明显高于椭偏参数Psi。在椭偏数据处理中,椭偏参数Delta的测量精度直接影响薄膜光学常数和薄膜厚度的拟合精度。为了提高椭偏参数Delta的测量精度,可以选择入射角在膺布儒斯特角附近。所得结论对高精度椭偏测量具有指导意义。

关键词：光学薄膜椭偏测量术光学常数灵敏度分析

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外差椭偏测量技术及其混频误差分析

激光与红外 2005年第6期35卷 438-440页

作者：邓元龙姚建铨阮双琛孙秀泉王鹏天津大学精密仪器学院激光及光电子研究所天津300072 深圳大学工程技术学院广东深圳518060

结合激光外差干涉术和反射式椭偏测量技术,设计了一种抗干扰能力强,快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。着重分析并计算了非线性混频误差对测量精度的影响,其中塞曼激光和波片产生的光束椭偏化是关键因素。定义了评价因子以... 详细信息

结合激光外差干涉术和反射式椭偏测量技术,设计了一种抗干扰能力强,快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法。着重分析并计算了非线性混频误差对测量精度的影响,其中塞曼激光和波片产生的光束椭偏化是关键因素。定义了评价因子以比较非线性混频误差的相对大小,这对外差椭偏纳米薄膜测量系统的设计有指导意义。

关键词：椭偏测量术外差干涉薄膜混频误差评价因子

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某些常用光学材料（薄膜）的椭偏测量

某些常用光学材料（薄膜）的椭偏测量

作者：周全国防科学技术大学

学位级别：硕士

在膜系设计和镀膜工艺研究中,获取薄膜材料在一定光谱范围内准确的色散关系具有十分重要意义。本文在利用VASE（?）型椭偏仪获得高精度椭偏数据的基础上,编程并对某些薄膜材料的色散关系进行了拟合计算,得到了所测薄膜材料的色散曲线。 ... 详细信息

在膜系设计和镀膜工艺研究中,获取薄膜材料在一定光谱范围内准确的色散关系具有十分重要意义。本文在利用VASE（?）型椭偏仪获得高精度椭偏数据的基础上,编程并对某些薄膜材料的色散关系进行了拟合计算,得到了所测薄膜材料的色散曲线。首先,论文在对椭圆偏振测量的基本原理进行了简单介绍和推导后,对光学薄膜系统的椭圆偏振测量进行了分析,在此基础上,讨论了椭圆偏振测量中椭偏参数关于薄膜参数的灵敏度以及入射角对椭偏参数的影响,并进行了具体的仿真分析。其次,在椭偏数据处理部分,针对仪器自带数据处理软件在使用中出现的问题,从理论上分析讨论了仪器自带数据处理软件所选择的Levenberg-Marquardt算法存在的不足,并成功的将遗传算法引入到椭偏数据处理中来。结合具有全局最优、无需赋给初始值的遗传算法和具有局部最优、优化结果稳定的使用导数最优化方法,进行了椭偏数据处理程序的设计,很好地克服遗传算法结果的不稳定性和使用导数优化方法中赋初始值的问题。最后在Matlab7.1中编写了能够独立运行的数据处理软件,对薄膜样品的椭偏测量数据进行了处理分析,得到较准确的色散关系,并通过与高精度单波长透反射率测量仪的测量结果比较,验证了数据处理软件的有效性和正确性。

关键词：光学薄膜椭偏测量术光学常数遗传算法数据处理

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椭偏法测光栅参数的可行性理论研究

激光杂志 2003年第1期24卷 29-31页

作者：卢向东傅克祥王植恒麻建勇四川大学物理科学与技术学院成都610064

提出一种新的光栅测试方法———利用椭偏仪测量光栅的基本参数 ,同时将求解优化问题的正单纯形法用来反演光栅的椭偏方程。首先假设一种光栅模型 ,计算出不同入射角的椭偏参数 (Δ ,Ψ) ,然后加入偏差量不同的高斯噪声 ,把加入噪声后的... 详细信息

提出一种新的光栅测试方法———利用椭偏仪测量光栅的基本参数 ,同时将求解优化问题的正单纯形法用来反演光栅的椭偏方程。首先假设一种光栅模型 ,计算出不同入射角的椭偏参数 (Δ ,Ψ) ,然后加入偏差量不同的高斯噪声 ,把加入噪声后的值 (Δm,Ψm)作为模拟测量值 ,采用正单纯形法进行求解。验证得知由这种方法求得的光栅参数接近假设的光栅参数值。反演结果表明 ,在扩大搜索范围时 ,仍可以在一定精度范围内得到准确解。

关键词：光栅椭偏测量术正弦形光栅正单纯形法参数测量

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生物组织折射率的概念界定与测试方法研究

生物组织折射率的概念界定与测试方法研究

作者：徐乃洲南京理工大学

学位级别：硕士

随着组织光学研究的深入，唯像模型的基本参数己不再能满足描述生物组织光学特性的要求，这促使我们去寻找一种更加基本的物理量来描述生物组织的光学特性。基于此考虑，本文从光的电磁理论出发，结合生物组织的光学特性界定生物组织折... 详细信息

随着组织光学研究的深入，唯像模型的基本参数己不再能满足描述生物组织光学特性的要求，这促使我们去寻找一种更加基本的物理量来描述生物组织的光学特性。基于此考虑，本文从光的电磁理论出发，结合生物组织的光学特性界定生物组织折射率为一个复数，它可以作为描述组织光学特性的独立参数，并可将唯像模型的基本参数统一于此独立参数。在此基础上，引入相衬显微术对生物组织切片内的折射率分布进行半定量的测量，并讨论了复折射率和切片厚度对相衬成像特性的影响，给出了典型的测量结果。阐明了唯像模型中所用折射率值的具体含义，在处理组织边界问题时应为等效折射率，而平均折射率则用以表征时间分辨模型中光的传播速度，两者有所区别;同时改进了生物组织折射率的全反射测量方法，发展了一种生物组织等效折射率的确定算法，对几种典型的组织样品进行了定量测量。探讨了椭圆偏振测量术应用生物组织复折射率测量的可行性，建立了相应的实验装置并进行了初步的实验测量。此外，论文最后还讨论了会聚光在半无限生物组织内的传输问题。

关键词：生物组织光学参数相衬图片复折射率椭偏测量术会聚光源

使用修正的模拟退火数据处理以提高椭偏测量中薄膜参数的精度

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西南民族大学学报（自然科学版） 2006年第4期32卷 783-787页

作者：王芳宁王植恒姜明西南民族大学电气信息工程学院成都610041 四川大学物理科学与技术学院成都610065

数据处理一直是椭偏测量术获取高精度薄膜结构参数的一个难点.有研究者曾将模拟退火算法引入到单波长消光椭偏仪的数据处理中,针对该模拟退火数据处理在获取实验薄膜样品结构参数准确解时出现的困难,本文对其进行了一定的修正:提出了在... 详细信息

数据处理一直是椭偏测量术获取高精度薄膜结构参数的一个难点.有研究者曾将模拟退火算法引入到单波长消光椭偏仪的数据处理中,针对该模拟退火数据处理在获取实验薄膜样品结构参数准确解时出现的困难,本文对其进行了一定的修正:提出了在利用模拟退火算法反演求解薄膜结构参数时引入两种不同测量误差的方法;考虑到多角度测量法在不恰当增加入射角时极易破坏求解的收敛性而得到多解伪解情况,故改选用内外反射法测量吸收薄膜样品.通过大量的模拟计算和实验测量,其结果表明修正后的模拟退火数据处理方法在模拟计算和实验测量中均适用,且能有效避开伪解,得到高精度真值,是提高薄膜参数精度的有效方法之一;同时采用两种不同测量误差的方法还可作为解稳定性和正确性的判据之一.

关键词：椭偏测量术精度修正的模拟退火数据处理内外反射法薄膜

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透射式外差椭偏测量及非线性误差分析

测试技术学报 2005年第3期19卷 245-248页

作者：邓元龙姚建铨阮双琛孙秀泉吴玉斌天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300721 深圳大学工程技术学院深圳518060

结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法.给出了光学系统设计和理论分析,使用两个声光调制器产生20 kH z的差频,直接比较平行分量和垂直分量外差信号的幅值和相位,得到所需要的... 详细信息

结合激光外差干涉法和透射式椭偏测量原理,研究了一种快速、高精度测量纳米厚度薄膜光学参数的方法.给出了光学系统设计和理论分析,使用两个声光调制器产生20 kH z的差频,直接比较平行分量和垂直分量外差信号的幅值和相位,得到所需要的椭偏参数.光束偏振态的椭圆化及偏振分光不完全所引起的非线性误差是影响纳米薄膜测量精度的主要因素,推导出椭偏参数非线性误差的近似解析表达式,计算结果表明由此导致的膜厚测量误差可达几个nm,相对而言,激光器和反射镜等器件产生的光束椭偏化是其主要原因.

关键词：椭偏测量术外差干涉非线性误差薄膜测量声光调制器