详情

原文传递一种基于带宽反卷积的椭偏测量系统校准方法

专利名称：	一种基于带宽反卷积的椭偏测量系统校准方法
摘要：	本发明提供一种基于带宽反卷积的椭偏测量系统校准方法，使用待校准椭偏测量系统对任意厚度的标准样件进行测量，获得的样件对应的测量光强信号，对测量光强信号进行带宽反卷积处理，然后利用带宽反卷积后的测量光强信号进行系统校准，获得系统参数后测量样件的穆勒矩阵，并以穆勒矩阵的精度最优化作为标准选择最优的系统参数。本发明提出的基于带宽反卷积的椭偏仪系统校准方法，对测量光强信号做了带宽反卷积处理，获得的系统参数更为准确，有助于提高仪器测量样品参数的精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉颐光科技有限公司
发明人：	薛小汝;陶泽;何勇;李江辉;王瑞;夏小荣;李雄
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310850825.1
公开号：	CN117030623A
代理机构：	武汉蓝宝石专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	范三霞
分类号：	G01N21/21;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/21
申请人地址：	430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区金融港四路10号6号楼(自贸区武汉片区)
主权项：	1.一种基于带宽反卷积的椭偏测量系统校准方法，其特征在于，包括：步骤1，获取样件的初始测量光强信号；步骤2，对所述初始测量光强信号进行带宽反卷积处理，记录多次递推获得的测量光强信号，对于每一次递推获取的一组测量光强信号，执行步骤3；步骤3，基于每一组测量光强信号和系统参数的初始值，计算样件测量穆勒矩阵；以及基于样件厚度和偏振光入射角的初始值，计算样件理论穆勒矩阵；步骤4，基于回归拟合方法，不断调整系统参数、样件厚度和偏振光入射角，使得计算出的样件测量穆勒矩阵和样件理论穆勒矩阵接近，获取每一组测量光强信号对应的校准后的系统参数；步骤5，基于每一组测量光强信号和对应的校准后的系统参数，计算样件测量穆勒矩阵，选取多个样件测量穆勒矩阵中精度最高的样件测量穆勒矩阵对应的校准后的系统参数作为最优系统参数。 2.根据权利要求1所述的椭偏测量系统校准方法，其特征在于，所述步骤2，对所述初始测量光强信号进行带宽反卷积处理，包括：其中，B为带宽函数，运算符“*”表示卷积；N为递推次数，根据具体情况设置N的数值；根据式(1)，得到多组测量光强信号k和N均为正整数。 3.根据权利要求1所述的椭偏测量系统校准方法，其特征在于，所述步骤3，基于每一组测量光强信号和初始系统参数，计算样件测量穆勒矩阵，包括：对每一组测量光强信号进行傅里叶变换，得到对应的傅里叶系数；根据所述傅里叶系数和椭偏测量系统的系统参数的初始值，基于样件测量穆勒矩阵的计算函数式，计算出样件测量穆勒矩阵Mmeas(P,A,C1,C2,δ1,δ2)，所述系统包括起偏器方位角P、检偏器的方位角A、两个旋转补偿器的方位角C1、C2和相位延迟量δ1、δ2。 4.根据权利要求3所述的椭偏测量系统校准方法，其特征在于，所述以及基于样件厚度和偏振光入射角的初始值，计算样件理论穆勒矩阵，包括：给定样件厚度d和偏振光入射角θ，利用样件理论穆勒矩阵模型计算得的样件理论穆勒矩阵Msim(d,θ)。 5.根据权利要求4所述的椭偏测量系统校准方法，其特征在于，所述步骤4，基于回归拟合方法，不断调整系统参数、样件厚度和偏振光入射角，使得计算出的样件测量穆勒矩阵和样件理论穆勒矩阵接近，获取每一组测量光强信号对应的校准后的系统参数，包括：基于起偏器方位角P、检偏器的方位角A、两个旋转补偿器的方位角C1、C2和相位延迟量δ1、δ2，计算样件测量穆勒矩阵；基于样件厚度d、偏振光入射角θ，计算样件理论穆勒矩阵；不断调整起偏器方位角P、检偏器的方位角A、两个旋转补偿器的方位角C1、C2和相位延迟量δ1、δ2，计算样件测量穆勒矩阵，以及不断调整样件厚度d和偏振光入射角θ，计算样件理论穆勒矩阵，直到样件测量穆勒矩阵和样件理论穆勒矩阵之间的残差最小，获取校准后的系统参数、样件厚度和偏振光入射角。 6.根据权利要求5所述的椭偏测量系统校准方法，其特征在于，所述回归拟合方法包括遍历法、全局优化方法和局部优化方法，所述全局优化方法包括遗传算法、粒子群算法和蚁群算法，所述局部优化方法包括Levenberg-Marquardt方法、牛顿法、拟牛顿法、梯度下降法和共轭梯度法。
所属类别：	发明专利