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非偏振分光镜对椭偏仪的影响(二)-NPBS引入的椭偏参数误差

发布时间:2023-11-28 11:25:18 浏览量:692 作者:Alex

摘要

采用偏振光p和s分量透射比、反射比、反射相移、透射相移共同表征非偏振分光镜(NPBS)的退偏效应,建立了相应的误差模型,从而研究了多层介质膜NPBS的退偏效应和方位角对椭偏参数误差的影响。

正文


非偏振分光镜椭偏仪的影响(二)-NPBS引入的椭偏参数误差


NPBS引入的椭偏参数误差


式(6)是假设所有器件均为理想状态下得到的结果。如果考虑到多层介质膜的退偏效应,NPBS的琼斯矩阵可以表示为:



其中:分别代表NPBS的透射率和反射率,下标p,s表示平行分量和垂直分量。式(8)可以归一化为:



其中:K分别是p,s分量的透射比和反射比;分别是NPBS的反射相移和透射相移,如式(10)所示。


如果NPBS的p,s轴方向与图1中的Y,X轴不完全重合,而是存在一个方位角误差θ,则NPBS的琼斯矩阵转换为:



为简化分析过程,首先假设NPBS2为理想状态,只将NPBS1的琼斯矩阵用式(11)表示。根据上述分析,可得测量信号和参考信号的光强:


其中:



开始测量时,可以用反射镜代替被测薄膜,得到一个用于标定的幅值比。和相位差C。这样NPBS1引入的椭偏参数测量误差就可以表示为:



如果假设NPBS1为理想状态,而NPBS2的非理想状态用式(11)表示。根据上述分析,同理可得此时测量信号和参考信号的光强:



则NPBS2所引入的椭偏参数测量误差可以表示为:



误差分析与讨论


NPBS的玻璃基片折射率为1.5416,交错镀4层折射率分别为2.OO和1.45的分光介质膜系,每层厚度均为1.5λ。NPBS的光学参数如表1所示。


偏振分量

R

T

s

0.9341

0.3571

-0.8596

2.2255

p

0.2064

0.9785

-1.7034

1.4758

                                              表1 NPBS的光学参数


注:=0.3649,K=4.5257,=0.8438,=0.7497;符号定义见式(8)~(10)。


后面我们将对NPBS1与NPBS2引入的误差分别进行分析。


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相关文献:

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