[发明专利]一种磁光调制椭偏仪装置及测量方法

权利要求书

1.一种磁光调制椭偏仪装置，其特征在于：包括沿着一条光路依次设置的：光源(1)、第一聚光透镜(2)、固定第一起偏器(3)、第一磁光调制器(4)、固定第二起偏器(5)、第二磁光调制器(6)、待测样品（8）、第二聚光透镜（9）、第三磁光调制器(10)、固定检偏器(11)；其中，所述光源(1)，用于发出照射待测样品(8)的单频率非偏振光；

所述第一聚光透镜(2),用于对所述光源(1)发出的光进行聚光，减小光束的直径；

所述固定第一起偏器(3)，用于把所述第一聚光透镜(2)输出的非偏振态的光转变成偏振面固定的线偏振光；

所述第一磁光调制器(4)，用于将入射到所述第一磁光调制器(4)的光的偏振面旋转一定的角度，调制入射光的偏振态；

所述固定第二起偏器(5)，用于把所述第一磁光调制器(4)输出的偏振面可旋转的线偏振光转变成偏振面固定的线偏振光，并使通过固定第二起偏器(5)前后的光强满足马吕斯定律；

所述第二磁光调制器(6)，用于将入射到所述第二磁光调制器(6)的光的偏振面旋转一定的角度，调制入射光的偏振态；

所述第二聚光透镜(9)，用于聚光来自所述待测样品(8)反射的光束；

所述第三磁光调制器(10)，用于将入射到所述第三磁光调制器(10)的光的偏振面旋转一定的角度，调制反射光的偏振态；

所述固定检偏器(11)，用于把所述第三磁光调制器(10)输出的偏振面可旋转的线偏振光转变成偏振面固定的线偏振光，并使通过固定检偏器(11)前后的光强满足马吕斯定律；

第一磁光调制器(4)与第二磁光调制器(6)都由同一电压驱动器驱动，两个磁光调制器相同，所以两个磁光调制器的调制角度相同，即P2＝P1＝P；

令固定第一起偏器(3)的透光轴相对于入射平面形成角度θ，固定第二起偏器（5）的透光轴相对于入射平面形成角度δ，固定检偏器（11）的透光轴相对于入射平面形成角度τ,且θ＝δ＝τ＝0；

A为第三磁光调制器(10)的调制角度，P为第一磁光调制器(4)、第二磁光调制器(6)的调制角度，令A为P的整数倍，A＝nP，n＝-1、+1、+2，其中正号表示调制角度A和调制角度P为同向，负号表示反向，或者表示为P＝ωt，A＝nωt；

所述的第三磁光调制器(10)设置在从所述待测样品(8)到固定检偏器(11)之间的光路上。

2.根据权利要求1所述的磁光调制椭偏仪装置，其特征在于：

所述第一磁光调制器(4)包括第一磁光晶体(16)和围绕所述第一磁光晶体(16)的第一线圈,所述第一磁光晶体(16)的轴线沿着所述光路，所述第一线圈由第一电压调制电源(19)加载电流；

所述第二磁光调制器(6)包括第二磁光晶体(17)和围绕所述第二磁光晶体(17)的第二线圈，所述第二磁光晶体(17)的轴线沿着所述光路，所述第二线圈由第一电压调制电源(19)加载电流；

所述第三磁光调制器(10)包括第三磁光晶体(18)和围绕所述第三磁光晶体(18)的第三线圈，所述第三磁光晶体(18)的轴线沿着所述光路，所述第三线圈由第二电压调制电源(20)加载电流。

3.根据权利要求2所述的磁光调制椭偏仪装置，其特征在于：还包括第一电压驱动器(13)，用于控制加载到所述第一线圈和所述第二线圈上的电流的大小；第二电压驱动器(14)，用于控制加载到所述第三线圈上的电流的大小。

4.根据权利要求1所述的磁光调制椭偏仪装置，其特征在于：还包括光电探测器(12)，设置在所述固定检偏器(11)下游的所述光路上。

5.根据权利要求3所述的磁光调制椭偏仪装置，其特征在于：还包括光谱仪(7)，用于将照向所述待测样品(8)的光束入射角精度提高到0.01°；

光电探测器(12)，用于接收所述光路来自所述待测样品(8)的光束，并将探测到的模拟光强信号转换为电信号；

计算机(15)，用于控制所述第一电压驱动器(13)和所述第二电压驱动器(14)，并接收和处理来自光电探测器(12)的电信号。