由环境温度、入射角和光束偏振态的变化引起的NPBS退偏参数的漂移对椭偏测量精度影响很大，且无法通过标定来降低。为实现纳米级测量精度，NPBS的对准误差需要控制在0.1°以内。相对而言，用于合光的NPBS方位角误差对测量精度影响较大，NPBS所导致的膜厚测量总误差约为1.8～2.5nm，说明NPBS是马赫曾德尔干涉式椭偏仪的一个不可忽视的误差源。
非偏振分光镜对椭偏仪的影响（三）-NPBS1与NPBS1引入的误差分析
NPBS1引入的误差分析
根据式(14)，用图2描述了NPBS1的方位角θ对椭偏参数测量误差的影响。
(a)幅值比误差
(b)相位差误差
图2 NPBS1方位角对椭偏参数误差的影响
由图2可知，NPBS1的对准误差对相位差测量的影响很小。当一0．1。时，椭偏参数误差约为：
假设经过充分调节，NPBS1不存在方位角误差，即θ=0°，根据式(14)标定之后，NPBS1的退偏效应对椭偏参数误差的影响可以表示为：
由上式可知，通过标定可以消除退偏效应对测量的影响；但是退偏效应的不稳定，即NPBS的p，s分量透射比
、反射比K、反射相移
、透射相移
的波动，对椭偏测量精度影响很大，且无法通过标定来消除。已有多篇文献指出，NPBS的反射相移
、透射相移
、透射比
和反射比K，受温度、入射角和入射光束偏振态的影响。入射角变化1°，NPBS的
和
变化约5°，
和K变化约5％，且变化规律不同步；而温度引起的相移变化率约为0．12（°）/℃假设
×K和
+
分别变化1%和1°，式(19)给出的椭偏参数误差约为：
此时引入的膜厚测量误差约为1nm。
NPBS2引入的误差分析
根据式(17)，用图3描述了NPBS2的方位角对椭偏参数测量误差的影响。
（a）幅值比误差
(b)相位差误差
图3 NPBS2方位角对椭偏参数误差的影响
由图3可知，NPBS2的对准误差对相位差测量影响较大。当θ=0.1°时，椭偏参数误差约为：
根据椭偏基本方程和薄膜参数，式(21)的椭偏参数误差大约导致1～2nm的膜厚测量误差。
假设经过充分调节，NPBS2不存在方位角误差，即θ=0°，根据式(17)标定之后，NPBS2的退偏效应对椭偏参数的影响可以表示为：
由于
和
的漂移缺乏规律性，既不同步也不对称，所以式(22)与式(19)的影响基本等效，即NPBS1、NPBS2退偏参数的漂移对椭偏测量精度的影响基本一致。
将式(18)～(22)椭偏参数误差近似合成，可得图1系统中由NPBS引入的膜厚椭偏测量总误差约为1.8～2.5nm。
我们针对马赫-曾德尔型外差干涉椭偏测量系统，研究了多层介质膜NPBS的退偏效应和方位角引入的椭偏参数测量误差。采用p，s分量透射比
、反射比K、反射相移
、透射相移
共同表征NPBS的退偏效应，建立了相应的误差模型。研究结果表明，由环境温度、入射角和光束偏振态的变化引起的NPBS退偏参数的漂移对椭偏测量精度影响很大，且无法通过标定来降低；为实现纳米级测量精度，NPBS的对准误差需要控制在0．1°以内。相对而言，用于合光的NPBS2方位角误差对测量精度影响较大，而测量光路中的NPBS1对相位差误差影响很小，二者的参数漂移对测量精度的影响基本一致。NPBS所导致的膜厚测量总误差约为1.8～2.5nm，与PBS引入的误差大小相当，这说明NPBS是外差干涉椭偏测量技术中一个不可忽视的误差源。
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1王勇辉,郑春龙,赵振堂.基于斯托克斯椭偏测量系统的多点定标法[J].中国激光,2012,39(11):163-167.
2侯俊峰,于佳,王东光,邓元勇,张志勇,孙英姿.自校准法测量波片相位延迟[J].中国激光,2012,39(4):173-179.
3王喜宝,宋连科,朱化凤,郝殿中,蔡君古.连续偏光干涉法测量波片宽波段延迟量变化[J].激光技术,2012,36(2):258-261.
4赵振堂,林天夏,黄佐华,何振江.利用消光式椭偏仪精确测量波片相位延迟量[J].激光杂志,2012,33(3):8-9.
5程一斌,侯俊峰,王东光.组合波片的椭圆率角测量方法[J].北京理工大学学报,2019,39(7):750-755.
6于德洪,李国华,苏美开,宋连科.任意波长云母波片位相延迟的测量[J].光电子．激光,1990,1(5):267-269.
7徐文东,李锡善.波片相位延迟量精密测量新方法[J].光学学报,1994,14(10):1096-1101.
8薛庆文,李国华.半阴法测量λ/4波片的相位延迟[J].光电子．激光,1998,9(2):150-151.
9AzzamR.M.A.,Bashara,N.M.ellipsometryandPolarizedLight[M].NewYork:North-Holland,1977,198-201.
10孙英姿,王东光,张志勇,邓元勇,张洪起,玄伟佳.波片相位延迟的光强测量法研究[J].天文研究与技术,2008,5(1):74-82.
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