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橢偏儀與偏振相位(三)-補償法的原理及誤差分析

發(fā)布時間:2023-10-12 17:25:50 瀏覽量:2705 作者:Alex

摘要

建立了用于波片位相延遲測量的高精度多功能測試系統(tǒng),實現(xiàn)了在同一測試系統(tǒng)上應用不同的測試方法坦冠,使測試具有可比性形耗。對光譜掃描法、Soleil補償器法及兩種光強法進行了比較測量辙浑,并結合測試結果對各種方法進行了系統(tǒng)的誤差分析激涤。

正文


橢偏儀與偏振相位(三)-補償法的原理及誤差分析


補償法


1.測量原理


補償法是利用位相補償器件將由待測元件產(chǎn)生的位相延遲補償為0(或2π),從而測量波片位相延遲。通常有λ/4波片補償法(Senamont法和Tardy法)和Soleil補償器法倦踢。λ/4波片補償法由于需要已知某波長處精確的λ/4波片送滞,而且測不同波長的位相延遲需要不同波長的λ/4波片,所以此方法在高精度測量中并不可取辱挥,這里不再贅述犁嗅。而Soleil補償器的位相延遲連續(xù)可調,適用于不同波長延遲的測量晤碘,下面討論這種方法褂微。測試系統(tǒng)由起偏器、檢偏器园爷、待測元件和Soleil補償器構成宠蚂。通常起偏器和檢偏器正交放置,Soleil補償器的光軸與待測元件的光軸垂直且與起偏器的夾角為45°童社。若以表示Soleil補償器的延遲求厕,則系統(tǒng)的透過光強可表示為:



上式可見,當時扰楼,系統(tǒng)透過光強zui小呀癣。因此測量時具體操作是,調整Soleil補償器使系統(tǒng)消光灭抑,記錄此時Soleil的光楔位置讀數(shù)為t十艾;然后將待測元件移出光路,對Soleil進行自定標腾节,即將分別調整到0和2π,將對應光楔位置讀數(shù)分別記作荤牍,則待測波片的延遲值為:



Soleil補償器法僅需測量相對的光強案腺,對光路及探測儀器有一定的寬容性。在尋找消光位置時采用“等偏離法”以進~步提高測量精度康吵。


2.誤差分析


Soleil補償器法的誤差分析的推導較為復雜劈榨,故這里僅給出結論,見下表1晦嵌。其中表示Soleil補償器光軸與起偏器透光軸的夾角同辣。


消光比

帶寬

θ

 

Ω*

Soleil**

忽略

忽略

忽略

忽略

0.017°

0.18%

                                            表1 Soleil補償器法的各項誤差


*表示此項誤差與待測元件延遲有關,當=90°時惭载,影響zui大旱函,Δ=0.017°;當=180°時描滔,則影響可以忽略棒妨。


**表示此項誤差系對1個波長而言。


綜合考慮上述各項誤差含长,不難發(fā)現(xiàn)測量誤差zui大者也僅僅為0.18%券腔,但從之前的測量數(shù)據(jù)看伏穆,實測差異遠遠大于上述分析結果。上述分析證明纷纫,Soleil補償器法測量誤差主要來自Soleil補償器自身精度枕扫。對于本測試系統(tǒng)而言,測量誤差<0.18%辱魁。

 

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相關文獻:

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