[发明专利]一种基于粗糙面反射率谱反演材料复折射率的方法

权利要求书

1.一种基于粗糙面反射率谱反演材料复折射率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备三种以上具有不同粗糙表面的金属材质的粗糙样片及相同材料的抛光定标板，利用远红外傅里叶光谱仪测量各个粗糙样片及抛光定标板的远红外反射率谱；基于反射率谱的基尔霍夫近似计算粗糙样片的表面均方根高度，为步骤3数值计算相同材料光滑表面的反射率谱提供数据支持；

步骤2：利用远红外椭偏仪测量抛光定标板的复折射率和反射率谱，为验证步骤1中光谱仪的测量结果提供实验对比，为步骤4中提取材料复折射率提供实验初值；

步骤3：根据菲涅尔反射系数的基尔霍夫近似，推导粗糙样片的表面均方根高度的平方（）与光滑表面的反射率自然对数的线性关系，结合最小二乘法，数值计算光滑表面的反射率谱，为步骤4反演材料复折射率提供数据支持；

步骤4：利用远红外椭偏仪测量抛光定标板的复折射率值作为实验初值，结合反射系数幅度和相位的Kramers-Kronig关系，建立KK反演程序，计算目标材料的复折射率；利用椭偏仪测量的抛光定标板的复折射率值作为定标，调整外推指数参数，若反演复折射率与步骤2中相同频段测量的复折射率值吻合，则输出，确定材料复折射率谱；若两者误差较大，则重复步骤4，调整，直至反演结果满足误差要求。

2.根据权利要求1所述的基于粗糙面反射率谱反演材料复折射率的方法，其特征在于，所述的远红外椭偏仪采用IR-VASE MARK系列远红外椭偏仪；所述的远红外傅里叶光谱仪采用Vertex80/80V系列远红外傅里叶光谱仪。

3.根据权利要求1所述的基于粗糙面反射率谱反演材料复折射率的方法，其特征在于，所述的粗糙样片和抛光定标板均为直径为30mm，厚度为4mm的合金铝片，其中抛光定标板的表面粗糙度好于0.096。

4.根据权利要求1所述的基于粗糙面反射率谱反演材料复折射率的方法，其特征在于，所述的步骤1中的粗糙样片的表面均方根高度基于反射率谱的基尔霍夫近似计算获得，或使用轮廓仪直接测量获得。