本公開涉及磁光光譜測量,尤其涉及一種適用于磁光光譜測試中法拉第旋光效應的校正方法和裝置。
背景技術:
1、磁光光譜測試中,通過精確控制光的偏振狀態,可以解析光與物質相互作用的深層機制,區分不同類型的光學和磁性信號,并研究低維材料和低維磁性材料的內部對稱性和耦合效應。但是,磁光光譜測試系統中的光學元件(如透鏡、物鏡和光窗等),可能會因法拉第效應對線偏振光的偏振狀態產生影響,從而導致系統誤差,影響磁光光譜測試的準確性和可靠性。
技術實現思路
1、有鑒于此,本公開提出了一種適用于磁光光譜測試中法拉第旋光效應的校正方法和裝置的技術方案。
2、在本公開的一方面,提供了一種適用于磁光光譜測試中法拉第旋光效應的校正方法,包括:根據目標偏振狀態,確定設置于磁光光譜測試系統的激發光路的第一線偏振片對應的角度,其中,所述目標偏振狀態包括所述激發光路對應的目標激發光的偏振角度;根據預設偏振構型,確定設置于所述磁光光譜測試系統的收集光路的第二線偏振片對應的參考角度,其中,所述預設偏振構型用于指示所述目標激發光的偏振方向與所述收集光路對應的收集光的偏振方向之間的關系;在所述磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據所述參考角度,對設置于所述激發光路的第一半波片進行校準,確定所述第一半波片的角度與不同磁場強度之間的第一映射關系;在所述磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據所述參考角度,對設置于所述收集光路的第二半波片進行校準,確定所述第二半波片的角度與不同磁場強度之間的第二映射關系;根據所述第一映射關系和所述第二映射關系,確定所述磁光光譜測試系統處于目標磁場強度下的校準方案,其中,所述校準方案用于指示所述磁光光譜測試系統處于所述目標磁場強度的情況下,所述第一半波片和所述第二半波片的角度。
3、在一種可能的實現方式中,所述根據預設偏振構型,確定設置于所述磁光光譜測試系統的收集光路的第二線偏振片對應的參考角度,包括:在所述激發光路僅設置所述第一線偏振片,且所述收集光路僅設置所述第二線偏振片的情況下,確定第三映射關系,其中,所述第三映射關系用于指示所述第二線偏振片處于不同角度時所述收集光的光強;根據所述預設偏振構型下所述收集光的參考光強,和所述第三映射關系,確定所述參考角度。
4、在一種可能的實現方式中,所述在所述磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據所述參考角度,對設置于所述激發光路的第一半波片進行校準,確定所述第一半波片的角度與不同磁場強度之間的第一映射關系,包括:在所述磁光光譜測試系統處于零磁場強度,且所述激發光路設置所述第一線偏振片和所述第一半波片、所述收集光路僅設置所述第二線偏振片的情況下,設置所述第二線偏振片處于所述參考角度,調整所述第一半波片的角度直至所述收集光的光強滿足所述參考光強,確定所述第一半波片對應的第一初始角度;在所述磁光光譜測試系統處于任意一個非零磁場強度,且所述激發光路設置所述第一線偏振片和所述第一半波片、所述收集光路僅設置所述第二線偏振片的情況下,設置所述第二線偏振片處于所述參考角度,調整所述第一半波片對應的角度直至所述收集光的光強滿足所述參考光強,確定該磁場強度下所述第一半波片對應的第一初始調整角度;根據所述第一初始角度、以及不同磁場強度下所述第一半波片對應的第一初始調整角度,確定所述第一映射關系。
5、在一種可能的實現方式中,所述根據所述第一初始角度、以及不同磁場強度下所述第一半波片對應的第一初始調整角度,確定所述第一映射關系,包括:在所述磁光光譜測試系統處于任意一個非零磁場強度,且所述激發光路設置所述第一線偏振片和所述第一半波片、所述收集光路設置所述第二線偏振片和所述第二半波片的情況下,將該磁場強度下所述第一半波片對應的第一初始調整角度的1/2,確定為該磁場強度下所述第一半波片對應的第一目標調整角度;根據所述第一初始角度、以及不同磁場強度下所述第一半波片對應的第一目標調整角度,確定所述第一映射關系。
6、在一種可能的實現方式中,所述在所述磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據所述參考角度,對設置于所述收集光路的第二半波片進行校準,確定所述第二半波片的角度與不同磁場強度之間的第二映射關系,包括:在所述磁光光譜測試系統處于零磁場強度,且所述激發光路僅設置所述第一線偏振片、所述收集光路設置所述第二線偏振片和所述第二半波片的情況下,設置所述第二線偏振片處于所述參考角度,調整所述第二半波片的角度直至所述收集光的光強滿足所述參考光強,確定所述第二半波片對應的第二初始角度;在所述磁光光譜測試系統處于任意一個非零磁場強度,且所述激發光路僅設置第一線偏振片、所述收集光路設置第二線偏振片和第二半波片的情況下,設置所述第二線偏振片處于所述參考角度,調整所述第二半波片對應的角度直至所述收集光的光強滿足所述參考光強,確定該磁場強度下,所述第二半波片對應的第二初始調整角度;根據所述第二初始角度、以及不同磁場強度下所述第二半波片對應的第二初始調整角度,確定所述第二映射關系。
7、在一種可能的實現方式中,所述根據所述第二初始角度、以及不同磁場強度下所述第二半波片對應的第二初始調整角度,確定所述第二映射關系,包括:在所述磁光光譜測試系統處于任意一個非零磁場強度,且所述激發光路設置所述第一線偏振片和所述第一半波片、所述收集光路設置所述第二線偏振片和所述第二半波片的情況下,將該磁場強度下所述第二半波片對應的第二初始調整角度的1/2,確定為該磁場強度下所述第二半波片對應的第二目標調整角度;根據所述第二初始角度、以及不同磁場強度下所述第二半波片對應的第二目標調整角度,確定所述第二映射關系。
8、在一種可能的實現方式中,所述收集光的光強通過設置于所述第二線偏振片后的功率計確定。
9、在一種可能的實現方式中,所述預設偏振構型包括:所述目標激發光對應的偏振方向與所述收集光對應的偏振方向平行,或所述目標激發光對應的偏振方向與所述收集光對應的偏振方向垂直。
10、在一種可能的實現方式中,在所述第二線偏振片、所述第一半波片和所述第二半波片的校準過程中,所述收集光是所述磁光光譜測試系統內放置測試對象的襯底的反射信號光。
11、根據本公開的另一方面,提供了一種適用于磁光光譜測試中法拉第旋光效應的校正裝置,包括:第一角度確定模塊,用于根據目標偏振狀態,確定設置于磁光光譜測試系統的激發光路的第一線偏振片對應的角度,其中,所述目標偏振狀態包括所述激發光路對應的目標激發光的偏振角度;第二角度確定模塊,用于根據預設偏振構型,確定設置于所述磁光光譜測試系統的收集光路的第二線偏振片對應的參考角度,其中,所述預設偏振構型用于指示所述目標激發光的偏振方向與所述收集光路對應的收集光的偏振方向之間的關系;第一映射確定模塊,用于在所述磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據所述參考角度,對設置于所述激發光路的第一半波片進行校準,確定所述第一半波片的角度與不同磁場強度之間的第一映射關系;第二映射確定模塊,用于在所述磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據所述參考角度,對設置于所述收集光路的第二半波片進行校準,確定所述第二半波片的角度與不同磁場強度之間的第二映射關系;校準方案確定模塊,用于根據所述第一映射關系和所述第二映射關系,確定所述磁光光譜測試系統處于目標磁場強度下的校準方案,其中,所述校準方案用于指示所述磁光光譜測試系統處于所述目標磁場強度的情況下,所述第一半波片和所述第二半波片的角度。
12、在本公開實施例中,可以通過確定設置于磁光光譜測試系統的激發光路的第一線偏振片對應的角度,以使得激發光路對應的目標激發光的偏振角度處于目標偏振狀態,從而實現目標激發光的初始化。通過確定設置于磁光光譜測試系統的收集光路的第二線偏振片對應的參考角度,以用于設置目標激發光的偏振方向與收集光路對應的收集光的偏振方向之間的關系滿足預設偏振構型,為后續的校準過程提供可靠的依據。在磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據參考角度,對設置于激發光路的第一半波片進行校準,可以確定第一半波片的角度與不同磁場強度之間的第一映射關系,以作為校正目標激發光因法拉第旋光效應產生的偏振誤差的依據;在磁光光譜測試系統處于不同磁場強度的情況下,根據參考角度,對設置于收集光路的第二半波片進行校準,可以確定第二半波片的角度與不同磁場強度之間的第二映射關系,以作為校正收集光因法拉第旋光效應產生的偏振誤差的依據;根據第一映射關系和第二映射關系,可以確定磁光光譜測試系統處于目標磁場強度下的校準方案,以指示磁光光譜測試系統處于目標磁場強度的情況下,第一半波片和第二半波片的角度。通過本公開實施例的校正方法,可以利用第一線偏振片、第二線偏振片、第一半波片和第二半波片的角度調整,補償目標激發光和收集光因法拉第效應產生的偏振偏差,從而避免磁光光譜測試過程中因偏振狀態變化導致的誤差積累,具有較高的校正精度和穩定性,并且無需定制特殊的光學元件,成本低且易于實現,具有較高的適用性,能夠應用于多種不同的磁光光譜測試系統,并適用于不同光譜測試需求。
13、根據下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明,本公開的其它特征及方面將變得清楚。