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原文传递一种单旋转补偿器型椭偏仪随机误差评估方法

专利名称：	一种单旋转补偿器型椭偏仪随机误差评估方法
摘要：	本发明涉及一种单旋转补偿器型椭偏仪随机误差评估方法，包括：建立椭偏仪测量系统的随机噪声模型为：测量得到待评估的椭偏仪测量系统的各阶随机噪声系数的值后，计算得到探测信号的随机噪声；根据探测信号的随机噪声以及椭偏仪测量系统出射的偏振光向量计算函数，计算得到傅里叶系数的随机噪声；根据傅里叶系数的随机噪声计算得到各个椭偏参数的随机噪声。根据椭偏仪测量系统的系统特性，对各种随机噪声的来源和特点进行合理的分析和描述，从而评估随机噪声对最终测量结果的影响，只需进行一次测量即可评估单旋转补偿器型椭偏仪测量系统的随机误差。
专利类型：	发明专利
申请人：	武汉颐光科技有限公司
发明人：	张传维;孙菁阳;李伟奇;郭春付;刘世元
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN201911350327.0
公开号：	CN111122458A
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：	谢洋
分类号：	G01N21/27;G01N21/21;G01B11/00;G;G01;G01N;G01B;G01N21;G01B11;G01N21/27;G01N21/21;G01B11/00
申请人地址：	430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区汤逊湖北路33号华工科技园·创新基地办公研发楼18栋4层5、6、7室
主权项：	1.一种单旋转补偿器型椭偏仪随机误差评估方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，建立所述椭偏仪测量系统的随机噪声模型为：ε0、ε1和ε2表示各阶随机噪声系数，表示第h个探测信号Ih的随机噪声均方差；步骤2，测量得到待评估的所述椭偏仪测量系统的所述各阶随机噪声系数的值后，计算得到所述探测信号的随机噪声；步骤3，根据所述探测信号的随机噪声以及所述椭偏仪测量系统出射的偏振光向量计算函数，计算得到傅里叶系数的随机噪声；步骤4，根据所述傅里叶系数的随机噪声计算得到各个椭偏参数的随机噪声。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，ε0为暗电流噪声和热噪声系数，ε1是散粒噪声系数，ε2是光源噪声和光调制噪声系数。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中测量得到所述暗电流噪声和热噪声系数ε0的值的方法为：将光谱仪的接收口全部遮蔽，按照正常数据采集模式，得到噪声模型的常数项系数为所述暗电流噪声和热噪声系数ε0的值。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中测量得到各阶随机噪声系数所述暗电流噪声和热噪声系数ε0和散粒噪声系数ε1的值的方法为：将光谱仪接收接口打开，保持电机静止，按正常数据采集模式对每个积分间隔分别采集数据将采集的数据绘制成散点图，进行回归分析，得到噪声参量模型的系数所述暗电流噪声和热噪声系数ε0和散粒噪声系数ε1的值。 5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中测量得到所述暗电流噪声和热噪声系数ε0、散粒噪声系数ε1以及光源噪声和光调制噪声系数ε2的值的方法为：将整个系统调整到正常运行状态，电机转动，按正常数据采集模式对每个积分间隔分别采集数据，将采集的数据绘制成散点图，进行回归分析，得到噪声参量模型的系数为所述暗电流噪声和热噪声系数ε0、散粒噪声系数ε1以及光源噪声和光调制噪声系数ε2的值。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述椭偏仪测量系统出射的偏振光向量计算函数为： I(t)为椭偏仪测量系统出射光强，t为旋转补偿器旋转时间，I0、α2k和β2k为傅里叶系数，k＝1,2为傅里叶系数阶数，ω为旋转补偿器的旋转基频。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤3中计算得到傅里叶系数的随机噪声均方差的公式为：其中，分别是傅里叶系数I0、α2k和β2k的随机噪声均方根，CL×H是随机噪声传递系数矩阵C，所述矩阵C中第l行第h列的元素为blh为矩阵B中第l行第h列的元素，所述矩阵B为矩阵A的广义逆矩阵，所述矩阵A中第h行第l列的元素ahl为： 8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤4中的所述椭偏参数N、C、S的计算方程为：N＝cos2ψ，C＝sin2ψcosΔ，S＝sin2ψcosΔ，其中，ψ表示振幅比角，Δ表示相位差角。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述椭偏参数N、C、S的随机噪声均方根为：分别是傅里叶系数I0、α2k和β2k的随机噪声均方根。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤4中的所述椭偏参数N、C、S的计算公式为：所述傅里叶系数直流分量I0的计算公式为： A'和P'分别为检偏器和起偏器的快轴方位角，δ为旋转补偿器两偏振光分量的相位差角。
所属类别：	发明专利