[发明专利]石英玻璃窗偏振效应原位校准的光学常数测量方法及装置

权利要求书

1.一种石英玻璃窗偏振效应原位校准的光学常数测量方法，其特征在于，包括：

分别建立变温椭偏测量装置中石英玻璃窗在斜入射情况下的穆勒矩阵W和所述变温椭偏测量装置中高温加热腔内样品的理论穆勒矩阵M_S；所述穆勒矩阵W中包括椭偏参数Ψ₂和Δ₂以及参数m₁₃，Ψ₂和Δ₂分别表示经过所述石英玻璃窗的反射光束相对于入射光束的偏振态改变量，即振幅比角和相位差角，m₁₃表示所述穆勒矩阵W中第一行第三列的元素，所述穆勒矩阵W中第三行第一列元素与m₁₃相等；所述穆勒矩阵M_S中包括椭偏参数Ψ₁和Δ₁，分别表示经过所述样品的反射光束相对于入射光束的偏振态改变量，即振幅比角和相位差角；

根据所述穆勒矩阵W和M_S建立所述变温椭偏测量装置的整体穆勒矩阵为M＝WM_SW，并将所述穆勒矩阵M归一化为矩阵M_n，由此得到参数Ψ₂、Δ₂、m₁₃、Ψ₁、Δ₁以及所述矩阵M_n中各元素之间的关系；

利用所述高温加热腔将所述样品加热至不同的温度，并相应测量各温度下所述变温椭偏测量装置的光谱穆勒矩阵，以根据参数Ψ₂、Δ₂、m₁₃、Ψ₁、Δ₁以及所述矩阵M_n中各元素之间的关系计算各温度下所述椭偏参数Ψ₁和Δ₁的光谱，并反演拟合得到所述样品的高温光学常数；

其中，所述变温椭偏测量装置由椭偏仪搭载高温加载装置构成；

建立变温椭偏测量装置中石英玻璃窗在斜入射情况下的穆勒矩阵W，包括：

采用双旋转补偿器型穆勒矩阵变温椭偏测量装置，对所述石英玻璃进行透射椭偏测量，以得到不同入射角度下，所述石英玻璃的穆勒矩阵和对应的椭偏参数；

在误差允许范围内对所述石英玻璃在各入射角度下的穆勒矩阵进行简化，将各入射角度下的穆勒矩阵统一表示为除了元素0和1外，仅包含所述椭偏参数Ψ₂和Δ₂以及所述参数m₁₃的形式，将统一之后的穆勒矩阵作为所述石英玻璃窗在斜入射情况下的穆勒矩阵W。

2.如权利要求1所述的石英玻璃窗偏振效应原位校准的光学常数测量方法，其特征在于，所述穆勒矩阵W的表达式为：

3.如权利要求1或2所述的石英玻璃窗偏振效应原位校准的光学常数测量方法，其特征在于，参数Ψ₂、Δ₂、m₁₃、Ψ₁、Δ₁以及所述矩阵M_n中各元素之间的关系为：

其中，B_ij表示所述矩阵M_n中第i行第j列元素，i∈{1,2,3,4}，j∈{1,2,3,4}。

4.如权利要求3所述的石英玻璃窗偏振效应原位校准的光学常数测量方法，其特征在于，对于任意温度T_m、任意波长λ处的穆勒矩阵M_m，将其作为对应的矩阵M_n，则椭偏参数Ψ₁和Δ₁的计算方式为：

根据如下公式(I)或(II)计算所述参数m₁₃：

(I)：

(II)：

将所述参数m₁₃的值代入如下公式(III)，以计算所述椭偏参数Ψ₁：

(III)：

将所述参数Ψ₁的值代入如下公式(IV)，以计算所述椭偏参数Δ₁：

(IV)：