详情

原文传递多偏振通道面阵列探测的椭圆偏振光谱获取系统和方法

专利名称：	多偏振通道面阵列探测的椭圆偏振光谱获取系统和方法
摘要：	本发明公开了一种多偏振通道面阵列探测的椭圆偏振光谱获取系统和方法。本发明采用多通道偏振器阵列同时获取不同偏振态信号，不同偏振态信号通过光纤阵列耦合器与光纤阵列适配器并行传送到多通道光谱仪中，各通道偏振信号经多通道光谱仪分光在二维面阵列探测器形成多偏振态的光谱分布，再通过傅里叶分析方法对多偏振态光谱信号进行数据处理获得椭偏参数。本发明的系统和方法克服了利用机械运动部件传动进行椭偏光谱测量的缺点，能实时快速地获取椭圆偏振光谱以及样品的其它材料参数。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	复旦大学
发明人：	郑玉祥;涂华恬;陈良尧;张荣君;王松有;李晶;杨月梅;于宏柱
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910633212.6
公开号：	CN110411952A
代理机构：	上海正旦专利代理有限公司
代理人：	陆飞;王洁平
分类号：	G01N21/21(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200433 上海市杨浦区邯郸路220号
主权项：	1.一种多偏振通道面阵列探测的椭圆偏振光谱获取系统，其特征在于，其包括连续辐射光源、起偏器、样品室、多通道偏振器阵列、光纤阵列耦合器、光纤阵列适配器和多通道光谱仪；多通道偏振器阵列由不同方位角的偏振棱镜或偏振片构成；多通道光谱仪上设有二维面阵列探测器，二维面阵列探测器纵或横向分为m个区域，作为偏振检测通道，横或纵向像素单元作为光谱检测通道；多通道偏振器阵列依次与光纤阵列耦合器、光纤阵列适配器和多通道光谱仪连接；工作时，连续辐射光源发出的光入射到起偏器上，起偏器射出线偏振光，线偏振光入射到样品台上的待测样品表面，多通道偏振器阵列获取经样品反射后的不同偏振态信号，不同偏振态信号通过光纤阵列耦合器与光纤阵列适配器并行传送到多通道光谱仪中，各通道偏振信号经多通道光谱仪分光被二维面阵列探测器形成多偏振态的光谱分布，再通过傅里叶分析方法对多偏振态光谱信号进行数据处理获得椭偏参数。 2.一种基于权利要求1所述的系统的椭圆偏振光谱获取方法，其特征在于，连续辐射光源发出的光入射到起偏器上，起偏器射出线偏振光，线偏振光入射到样品台上的待测样品表面，多通道偏振器阵列获取经样品反射后的不同偏振态信号，不同偏振态信号通过光纤阵列耦合器与光纤阵列适配器并行传送到多通道光谱仪中，各通道偏振信号经多通道光谱仪分光被二维面阵列探测器形成多偏振态的光谱分布，再通过傅里叶分析方法对多偏振态光谱信号进行数据处理获得椭偏参数；其中：通过傅里叶分析方法对多偏振态光谱信号进行数据处理获得椭偏参数的方法具体如下： (1)首先根据计算式通过余弦曲线拟合，解得bj,aj,三组参数；其中：i表示偏振通道指标，i＝1,2,…,m；j表示光谱通道波长指标，j＝1,2,…,n；bj表示某一波长的背景光强，aj表示某一波长下因检偏器方位角改变引起的光强交变系数，表示某一波长下相对检偏器0方位角的初始位相，Iij(θi)为通过第i个检偏器第j个波长点的光强； (2)根据式(2a)～(2d)，计算出待测样品的椭偏参数ψj和Δj，即 Ibj为背底噪声，可通过初始化过程获得；椭偏参数ψj和Δj由p光即光波电矢量平行于入射面的光分量，与s光即光波电矢量垂直于入射面的光分量的复振幅反射率的比值，称为复椭偏参数ρ决定，即其中，实部ρ0＝tanψ为p光与s光电矢量振幅反射率模的比值，Δ＝δp-δs为p光和s光经过样品反射后相互间产生的相位差，Xj和Yj为方便计算而引入的无量纲中间参数。
所属类别：	发明专利