專利名稱：用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學測量領域，尤其是一種用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的
裝置和方法。
背景技術：
橢偏測量技術是表征納米薄膜的重要手段之一，它利用探測光波經表面反射時偏 振態(tài)的變化來探測樣品的信息(如，折射率n、消光系數k、納米薄膜的厚度、表面粗糙度、材 料電子振動信息等)。該技術的優(yōu)點在于(1)測量時對樣品無擾動、無破壞性，因此可進行 實時測量、離體乃至在體測量；(2)靈敏度可達到原子層量級的分析水平，因此可對納米薄 膜進行高靈敏度的探測；(3)對樣品材料幾乎無限制，可適合于絕緣體、導體、半導體；(4) 對環(huán)境要求低，無需真空等特殊條件，在普通實驗環(huán)境中就可進行。基于其優(yōu)點，該技術已 廣泛應用于微電子工業(yè)、表面材料和生物醫(yī)學等領域。 利用橢偏測量技術獲得樣品的參數(如，折射率、消光系數、薄膜厚度等)的一般 步驟是(l)利用橢偏測量系統得到樣品的橢偏角(V和A) ;(2)對樣品進行模型化，即建 立橢偏角與樣品參數的關系；(3)利用數據擬合的方法獲得樣品的參數。因此，在利用橢偏 測量技術對樣品進行分析時，最基本的任務是利用橢偏測量系統獲得樣品的橢偏角(V和 A)。 橢偏測量系統最基本的結構為光源_起偏器_樣品_檢偏器_光電傳感器。在 此基礎上，根據不同的應用需求，發(fā)展了多種不同的結構，如光源-起偏器-補償器-樣 品_檢偏器_光電傳感器、光源_起偏器_樣品_補償器_檢偏器_光電傳感器等。在橢 偏測量系統中，光束的傳播一般是光源發(fā)出的探測光波經起偏器、補償器等偏振器件后成 為偏振態(tài)已知的偏振光，然后入射到樣品表面上，樣品對入射光波的幅值和相位進行調制， 從而使得反射光波的偏振態(tài)發(fā)生變化，再經過補償器、檢偏器等偏振器件后探測光波進入 光電傳感器，從而獲得探測光波的強度。可以看出，橢偏測量系統的結構中光源和起偏器是 必備的。 為了定量測量橢偏參數(V和A)，對應于系統的結構發(fā)展了不同的采樣方法，包 括零橢偏法、旋轉起偏器法、旋轉檢偏器法、旋轉補償器法，以及相位調制法等。
當利用橢偏測量系統對樣品進行測量時，很多情況下會要求把探測光波在入射到 樣品之前切斷，如(l)測量完成后，為了避免探測光波長時間照射樣品導致樣品受到破壞 (如，導致生物樣品失水)；(2)在放置或調整樣品時，為了避免操作人員的皮膚或眼睛受到 探測光波的照射而灼燒；(3)在進行實時測量時，為了防止反應液長時間受到探測光波照 射而導致溫度升高，所以要求在每次采樣點之間切斷照射到樣品上的探測光波。因此，在實 際的橢偏測量系統中，對入射到樣品上的探測光波進行通斷控制是一個重要的基本問題。
解決上述問題的現有方法有(1)直接切斷光源的電源供給這種方法非常簡單， 但由于再次打開時光源需要經過一段時間(通常為數分鐘)預熱才能達到光能量的穩(wěn)定輸 出，而且頻繁的開啟會降低光源的有效使用壽命，因此這種方法應用不多；(2)在光源和樣品之間插入一個可控的機械遮光光闌其原理是通過對光闌的機械或電子控制來達到對探 測光波的遮擋或通過，這種方法應用較普遍，但其不足在于增加了測量裝置中器件的數目、 控制裝置的數目、電源的能量供給、以及在動作時產生的較高強度的瞬間電磁干擾，同時使 得系統的重量和體積變大；(3)加入其它的輔助光學衰減器件(如，中性濾光片等)其不 足之處與(2)類似。由此可見，在橢偏測量系統中，現有的對入射到樣品上的探測光波進行 通斷控制的方法難以同時滿足反應快速、結構簡單、可靠性高等要求的應用場合。

發(fā)明內容
針對現有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種快速、無需額外附加器件、
結構簡單、穩(wěn)定可靠的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置和方法。 為實現上述目的，本發(fā)明用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，包括用
于產生具有偏振態(tài)的探測光波、并將其入射到樣品上的起偏臂，及用于對經樣品反射后光
波進行偏振態(tài)再調制和光能量檢測的檢偏臂，起偏臂包括線偏振光源和線性起偏器，其中
線性起偏器固定在起偏器旋轉臺的旋轉軸上，該旋轉軸的軸線與起偏臂的光軸相重合，控
制旋轉軸轉動來帶動線性起偏器旋轉，以改變線性起偏器方位角與線偏振光源產生的線偏
振光的方位角的差角e 。 進一步，所述檢偏臂包括線性檢偏器和光電傳感器，其中線性檢偏器的表面垂直 于所述檢偏臂的光軸，該線性檢偏器用于對所述樣品的反射光偏振態(tài)進行調制；光電傳感 器位于線性檢偏器之后，用于接收通過線性檢偏器的探測光波的光能量，并將其轉化為電信號。 進一步，所述用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置還包括依次電連接在 所述光電傳感器和起偏器旋轉臺之間的數據采集器、電子計算機和控制箱，數據采集器用 于接收所述光電傳感器傳來的電信號，并將其轉換成電子計算機能夠處理的數字信號；電 子計算機用于接收數據采集器傳來的數字信號；控制箱用于接收電子計算機發(fā)出的運動指 令、接收各器件的反饋信號并傳回給電子計算機中進行處理，以驅動起偏器旋轉臺上的運 動部件旋轉運動。 進一步，所述用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置上還設置有相位補償 器，該相位補償器設置在所述起偏臂上的所述線性起偏器和樣品之間的光路上，或設置在 所述檢偏臂上的所述線性檢偏器和樣品之間的光路上。 進一步，所述線偏振光源輸出的是線偏振光，包括線偏振輸出的激光器、激光二極 管，也包括由非線性偏振光輸出的氙燈、鹵素燈、發(fā)光二極管、激光二極管、激光器、鹵鎢燈 與一線性偏振器件組合而成的具有線性偏振光輸出的復合線偏振光源。 進一步，所述的線性起偏器為將任意光波變換成線偏振光的線性偏振器件，包括
二向色性線性偏振器、Nicol偏振棱鏡、格蘭_湯姆森偏振器或格蘭_泰勒偏振器。 進一步，所述起偏器旋轉臺為由電機帶動的中空傳動裝置，其上的電機與所述控
制箱中的電機驅動器電連接，電機帶動所述線性起偏器圍繞所述起偏臂的光軸進行旋轉，
所述偏振器旋轉臺為中空的步進電機、中空的伺服電機、中空的蝸輪-蝸桿結構的旋轉臺
或中空的皮帶帶動的旋轉臺。 進一步，所述樣品為平的鏡面反射式塊狀或薄膜層構材料，所述樣品接收來自所
5述起偏臂產生的偏振光波的照明，并對該光波的偏振態(tài)進行調制，由所述樣品反射的光波 進入所述檢偏臂，所述檢偏臂的光軸與所述起偏臂的光軸在所述樣品上交于一點，所述樣 品表面法線和所述起偏臂的光軸之間的夾角為入射角，所述檢偏臂的光軸和樣品表面法線 所夾的角為反射角，并且滿足入射角等于反射角。 —種應用權利要求1所述的裝置實現對光路通斷控制的方法，具體為 1)在電子計算機中輸入或由電子計算機讀取線偏振光源輸出的線性偏振光的方
位角9p。以及當前線性起偏器的方位角9pp，并計算二者的差e = ePP-ea; 2)當需要切斷入射到樣品上的探測光波時，由電子計算機發(fā)出指令給控制箱，控 制箱驅動起偏器旋轉臺帶動線性起偏器旋轉，直至e = (2k+l)*90° (k為整數)為止；
3)當需要把入射到樣品上的探測光從切斷狀態(tài)轉換為正常照射狀態(tài)時，由電子計
算機發(fā)出指令給控制箱，控制箱驅動起偏器旋轉臺帶動線性起偏器旋轉，直至線性起偏器
的方位角等于ePP。 本發(fā)明提供的用于橢偏測量系統中對入射到樣品上的探測光束的通斷進行控制
的裝置和方法結構簡單易于實現，而且不需要在現有橢偏測量系統的主光路中添加任何的 光學器件或機械裝置，僅利用改變線性起偏器的方位角與線偏振光源輸出的線偏振光的方
位角之差e來達到對光路進行通斷控制。


圖1為本發(fā)明實施例1結構示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例2結構示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例3結構示意圖。 其中附圖標記為 起偏臂l 線偏振光源IO 線性起偏器ll 起偏器旋轉臺12 位相補償器13 樣品2 檢偏臂3 線性檢偏器31 光電傳感器32 控制箱41 電子計算機42 數據采集器4具體實施例方式
本發(fā)明用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置和方法的基本原理是系統 采用具有線偏振探測光波輸出的線偏振光源IO，通過調節(jié)線性起偏器11的方位角(即，
線性起偏器的透光軸與入射平面的夾角)來改變線偏振光源io輸出的線偏振光的方位角
(即，偏振光的振動方向與入射平面的夾角)與線性起偏器11的方位角之差達到對入射到 樣品2上的探測光波的通斷控制，當需要斷開光路時，把該夾角調節(jié)為90°的奇數倍，當需 要打通光路時，把線性起偏器11的方位角恢復原位即可。
本發(fā)明的目的是這樣實現的 本發(fā)明提供的橢偏測量系統中對入射到樣品上的探測光波通斷進行控制的裝置， 包括 —起偏臂l，用于產生具有一定偏振態(tài)的探測光波，并入射到樣品2上 —樣品2，樣品2為平的鏡面反射式的塊狀或薄膜層構材料，用于樣品接收來自起
6偏臂1產生的偏振光波的照明，并對該光波的偏振態(tài)進行調制，由樣品2反射的光波進入檢 偏臂3，樣品表面法線和起偏臂1的光軸形成了入射平面，二者所夾的角為入射角；
—檢偏臂3，用于對經樣品2反射后的光波進行偏振態(tài)的再調制和光能量的檢測， 檢偏臂3的光軸與起偏臂1的光軸在樣品上交于一點，并位于入射平面內，檢偏臂3的光軸 和樣品表面法線所夾的角為反射角，滿足入射角等于反射角； —線偏振光源10，位于起偏臂1上，該線偏振光源10用于產生具有線偏振的探測 光波； —線性起偏器11，位于起偏臂1上的線偏振光源10和樣品2之間的光路上，其表 面垂直于起偏臂1的光軸，線性起偏器11用于將探測光束變換為線偏振光；
—線性檢偏器31，位于檢偏臂3上，其表面垂直于檢偏臂3的光軸，線性檢偏器31 用于對樣品2的反射光偏振態(tài)進行調制； —光電傳感器32，位于檢偏臂3上的線性檢偏器31之后，用于接收通過檢偏器的 探測光波的光能量，并將其轉化為電信號； —數據采集器43，與光電傳感器32電連接，并用于接收光電傳感器32傳來的電信 號，將其轉換成電子計算機42能夠處理的數字信號； —電子計算機42，與數據采集器43電連接，并用于接收數據采集器43傳來的數字 信號； —控制箱41，與電子計算機42和系統中的運動部件電連接，用于接收來自電子計 算機42發(fā)出的運動指令，接收來自各器件的反饋并傳回給電子計算機42中進行處理，以及 驅動運動部件運動； 本發(fā)明用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置還包括一用于固定線性起 偏器11的起偏器旋轉臺12，該起偏器旋轉臺12為中空的機電旋轉裝置，線性起偏器11固 定在其中空軸部分；起偏器旋轉臺12的旋轉軸與起偏臂1光軸重合；起偏器旋轉臺12上的 運動執(zhí)行機構與控制箱41電連接并受其驅動帶動線性偏振器11旋轉，從而改變線性起偏 器11的方位角與線偏振光源10產生的線偏振光的方位角的差9 。 在上述的技術方案中，線性起偏器12為可將任意光波變換成線偏振光的偏振器 件，包括二向色性線性偏振器、Nico1棱鏡、格蘭_湯姆森偏振器(Glan-Thompson偏振器) 或格蘭-泰勒偏振器(Glan-Taylor偏振器)等。 在上述的技術方案中，還可以包括相位補償器13，該相位補償器13設置在起偏臂 1上的線性起偏器11和樣品20之間的光路上，或位于檢偏臂3上的線性檢偏器31和樣品 20之間。 在上述的技術方案中，所述的起偏器旋轉臺12為由電機帶動的中空傳動裝置，包 括中空伺服電機，其特征是旋轉中心軸是空的，用于固定安裝線性起偏器11以改變線性起 偏器11的偏振方位角，也可以是具有位置指示的中空步進電機，也可以是由電機驅動減速 或加速旋轉裝置(如蝸輪-蝸桿結構的中空旋轉臺，或皮帶帶動的中空旋轉臺)等。該起 偏器旋轉臺12上的電機與控制箱41中的電機驅動器電連接，電子計算機42發(fā)出指令給控 制箱41，然后控制箱41驅動起偏器旋轉臺12進行旋轉，從而改變線性起偏器11的方位角， 通過位置反饋器，可以將線性起偏器11的方位角反饋回驅動控制箱41。
本發(fā)明的光路通斷控制裝置的工作原理可表述如下
設線偏振光源10發(fā)出的線偏振的探測光波的方位角為e『此光波經過固定于起
偏器旋轉臺12中的線性起偏器ii，設線性起偏器li的方位角為e PP。因此，線偏振光源io
發(fā)出的線偏振的探測光波的方位角與線性起偏器li的方位角之差為
e = e pp- e pl 因此，線性起偏器11后的光波的能量為
I = KI。cos2 9 其中，I。為線偏振光源10發(fā)出的入射到線性起偏器11上的光能量值，K(O < K < 1)為線偏振光源10的透過率。 當e = (2k+l)*90° (k為整數)時，I =0，即入射到樣品2上的光強為零。因 此，需要切斷入射到樣品上的探測光波時，由電子計算機42計算出當前的e值，然后發(fā)出 指令給控制箱41，控制箱41驅動起偏器旋轉臺12進行旋轉從而改變線性起偏器11的方位
角9pp，因此達到改變e的目的，直至e等于9(T的奇數倍時停止，此時入射到樣品上的
能量為零。當不需要切斷入射到樣品上的探測光波時，采用上述相同的方式，使線性起偏器
11等于9pp即可。 利用本發(fā)明提供的橢偏測量系統中對入射到樣品上的探測光波通斷進行控制的 方法，包括如下步驟 a)在電子計算機42中輸入或電子由電子計算機42讀取線偏振光源IO輸出的
線性偏振光的方位角eK以及當前線性偏振器ii的方位角9pp，并計算二者的差e =
pp pU b)當需要切斷入射到樣品上的探測光波時，由電子計算機42發(fā)出指令給控制箱 41，控制箱41驅動偏振旋轉臺12帶動線性偏振器11旋轉，直至e = (2k+l)*90° (k為整 數)為止； c)當需要把入射到樣品2上的探測光從切斷狀態(tài)轉換為正常照射狀態(tài)時，由電子 計算機42發(fā)出指令給控制箱41 ，控制箱41驅動偏振旋轉臺12帶動線性偏振器11旋轉，直 至線性偏振器11的方位角等于9 pp。
實施例1 如圖l所示，該示意圖顯示的是用于橢偏測量系統(基本結構為光源-起偏 器_樣品_檢偏器_探測器)中的對入射到樣品上的探測光束通斷進行控制的裝置。
該系統的結構為在起偏臂1上依次安裝了線偏振光源IO和固定于起偏器旋轉臺 12中的線性起偏器ll，探測光經樣品2反射后進入檢偏臂3，檢偏臂3上依次安裝了線性檢 偏器31和光電傳感器32。為了控制調節(jié)線性起偏器11的方位角，起偏器旋轉臺12中的電 機與控制箱41電連接，接受其驅動。電子計算機42與控制箱41電連接，向其發(fā)出運動指 令，并接收來自控制箱41的反饋信息。光電傳感器34接收探測光能量信號，并通過數據采 集器43的轉換進入電子計算機42。起偏器旋轉臺12中的電機與控制箱41電連接，接收由 電子計算機42發(fā)出的指令由控制箱41發(fā)出的驅動。起偏器旋轉臺12的角度位置信號也 通過控制箱41反饋給電子計算機42。 在上述裝置中，線偏振光源10為激光器或激光二極管等，其輸出的光波是線偏振 光；線偏振光源10也可以是由氙燈、鹵素燈、發(fā)光二極管、激光二極管、激光器、鹵鎢燈等非 偏振的光源和一線性偏振器件組合而成的復合光源，其特征是復合光源輸出的探測光波是線偏振光。 在上述裝置中，起偏器旋轉臺12為中空的伺服電機，其旋轉中心軸是空的，用于 固定安裝線性起偏器11以改變線性起偏器11的偏振方位角，起偏器旋轉臺12也可以是 具有角度位置指示的中空的步進電機，也可以是由電機驅動減速或加速旋轉裝置(如蝸 輪_蝸桿結構的中空旋轉臺，或皮帶帶動的中空旋轉臺)等。 在上述裝置中，線性起偏器11和線性檢偏器31均為可將任意光波變換成
線偏振光的偏振器件，例如二向色性線性偏振器、Nicol棱鏡、格蘭-湯姆森偏振器
(Glan-Thompson偏振器)或格蘭_泰勒偏振器(Glan-Taylor偏振器)等。 在上述裝置中，光電傳感器32可為硅探測器，其可把光信號轉換為電信號，也可
以為砷化鎵等其它形式的光電傳感器。 當需要對橢偏測量裝置中入射到樣品2上的探測光束進行通斷控制時，采用如下 的方法步驟 a)在電子計算機42中輸入或由電子計算機42讀取線偏振光源10輸出的線偏振
光的方位角pl以及線性偏振器li的方位角e PP，并計算二者的差e = e PP- e a ; b)當需要把入射到樣品2上的探測光從正常照射狀態(tài)轉換為切斷狀態(tài)時，由電子 計算機42發(fā)出指令給控制箱41，控制箱41驅動起偏器旋轉臺12帶動線性起偏器11旋轉 以改變線性起偏器ll的方位角，直至9 = (2k+l)*90° (k為整數)為止，透過線性起偏器 ll的光能量為零； c)當需要把入射到樣品2上的探測光從切斷狀態(tài)轉換為正常照射狀態(tài)時，由電子 計算機42發(fā)出指令給控制箱41，控制箱41驅動起偏器旋轉臺12帶動線性起偏器11旋轉， 直至線性起偏器11的方位角等于9 pp。
實施例2 如圖2所示，該示意圖顯示的是用于橢偏測量系統(基本結構為光源-起偏 器_補償器_樣品_檢偏器_探測器)中的對入射到樣品上的探測光束通斷進行控制的裝置。 在上述裝置中，與實施例1相比，區(qū)別在于位相補償器13安裝在起偏臂1上的線 性起偏器11和樣品2之間，其它與實例1中的裝置相同。 在上述裝置中，位相補償器13可以是1/4玻片或任意位相延遲的玻片，其在與光 波傳播方向垂直的平面內具有互相垂直的快軸和慢軸兩個方向，光波通過時，在兩個方向 上光波的位相延遲差不同。該玻片可以是云母玻片、具有位相延遲的液晶、石英玻片、多層 薄膜玻片等。 在上述裝置中，當需要對橢偏測量裝置中入射到樣品2上的探測光束進行通斷控
制時，采用同實施例1相同的方法步驟。
實施例3 圖3所示，該示意圖顯示的是用于橢偏測量系統(基本結構為光源-起偏器-樣 品_補償器_檢偏器_探測器)中的對入射到樣品上的探測光束通斷進行控制的裝置。
在上述裝置中，除了將位相補償器13安裝在檢偏臂3上線性起偏器11與樣品2 之間外，其它與實例2中的裝置相同。 在上述裝置中，當需要對橢偏測量裝置中入射到樣品2上的探測光束進行通斷控
9制時，采用同實施例2相同的方法步驟。
權利要求
用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，該裝置包括用于產生具有偏振態(tài)的探測光波、并將其入射到樣品上的起偏臂，及用于對經樣品反射后光波進行偏振態(tài)再調制和光能量檢測的檢偏臂，起偏臂包括線偏振光源和線性起偏器，其中線性起偏器固定在起偏器旋轉臺的旋轉軸上，該旋轉軸的軸線與起偏臂的光軸相重合，控制旋轉軸轉動來帶動線性起偏器旋轉，以改變線性起偏器方位角與線偏振光源產生的線偏振光的方位角的差角θ。
2. 如權利要求l所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述檢偏臂包括線性檢偏器和光電傳感器，其中線性檢偏器的表面垂直于所述檢偏臂的光軸，該線性檢偏器用于對所述樣品的反射光偏振態(tài)進行調制；光電傳感器位于線性檢偏器之后，用于接收通過線性檢偏器的探測光波的光能量，并將其轉化為電信號。
3. 如權利要求2所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置還包括依次電連接在所述光電傳感器和起偏器旋轉臺之間的數據采集器、電子計算機和控制箱，數據采集器用于接收所述光電傳感器傳來的電信號，并將其轉換成電子計算機能夠處理的數字信號；電子計算機用于接收數據采集器傳來的數字信號；控制箱用于接收電子計算機發(fā)出的運動指令、接收各器件的反饋信號并傳回給電子計算機中進行處理，以驅動起偏器旋轉臺上的運動部件旋轉運動。
4. 如權利要求3所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置上還設置有相位補償器，該相位補償器設置在所述起偏臂上的所述線性起偏器和樣品之間的光路上，或設置在所述檢偏臂上的所述線性檢偏器和樣品之間的光路上。
5. 如權利要求4所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述線偏振光源輸出的是線偏振光，包括線偏振輸出的激光器、激光二極管，也包括非線性偏振光輸出的氙燈、鹵素燈、發(fā)光二極管、激光二極管、激光器、鹵鎢燈與一線性偏振器件組合而成的具有線性偏振光輸出的復合光源。
6. 如權利要求5所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述的線性起偏器為將任意光波變換成線偏振光的線性偏振器件，包括二向色性線性偏振器、Nicol偏振棱鏡、格蘭_湯姆森偏振器或格蘭_泰勒偏振器。
7. 如權利要求6所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述起偏器旋轉臺為由電機帶動的中空傳動裝置，其上的電機與所述控制箱中的電機驅動器電連接，電機帶動所述線性起偏器圍繞所述起偏臂的光軸進行旋轉，所述偏振器旋轉臺為中空的步進電機、中空的伺服電機、中空的蝸輪-蝸桿結構的旋轉臺或中空的皮帶帶動的旋轉臺。
8. 如權利要求7所述的用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置，其特征在于，所述樣品為平的鏡面反射式塊狀或薄膜層構材料，所述樣品接收來自所述起偏臂產生的偏振光波的照明，并對該光波的偏振態(tài)進行調制，由所述樣品反射的光波進入所述檢偏臂，所述檢偏臂的光軸與所述起偏臂的光軸在所述樣品上交于一點，所述樣品表面法線和所述起偏臂的光軸之間的夾角為入射角，所述檢偏臂的光軸和樣品表面法線所夾的角為反射角，并且滿足入射角等于反射角。
9. 一種應用權利要求1所述的裝置實現對光路通斷控制的方法，具體為1) 在電子計算機中輸入或由電子計算機讀取線偏振光源輸出的線性偏振光的方位角e P。以及當前線性起偏器的方位角e PP，并計算二者的差e = e PP- e a ;2) 當需要切斷入射到樣品上的探測光波時，由電子計算機發(fā)出指令給控制箱，控制箱 驅動起偏器旋轉臺帶動線性起偏器旋轉，直至e = (2k+l)*90°為止，其中k為整數；3) 當需要把入射到樣品上的探測光從切斷狀態(tài)轉換為正常照射狀態(tài)時，由電子計算機 發(fā)出指令給控制箱，控制箱驅動起偏器旋轉臺帶動線性起偏器旋轉，直至線性起偏器的方 位角等于ePP。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于橢偏測量系統中光路通斷自動控制的裝置和方法，包括用于產生偏振態(tài)探測光波、并將其入射到樣品上的起偏臂，及用于對經樣品反射后光波進行偏振態(tài)再調制和光能量檢測的檢偏臂，起偏臂包括線偏振光源和線性起偏器，其中線性起偏器固定在起偏器旋轉臺的旋轉軸上，該旋轉軸的軸線與起偏臂的光軸相重合，控制旋轉軸轉動來帶動線性起偏器旋轉，以改變線性起偏器方位角與線偏振光源產生的線偏振光的方位角的差角θ。本發(fā)明提供的裝置和方法簡單易于實現，而且不需要在現有橢偏測量系統的主光路中添加任何的光學器件或機械裝置，僅利用改變線性起偏器的方位角與線偏振光源輸出的線偏振光的方位角之差θ來達到對光路進行通斷控制。
文檔編號G01B11/30GK101718681SQ20091024180
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權日2009年12月9日
發(fā)明者楊良 申請人:楊良