基于橢偏的石英晶體光軸檢測技術(shù)研究.pdf

1、橢偏光譜學，全稱橢圓偏振光譜學，英文全稱（Spectroscopic Ellipsometry），縮寫為SE，是目前一種應(yīng)用廣泛的光譜技術(shù)，測量原理以橢圓偏振光的測量為基礎(chǔ)，因此而得名。光波在入射到樣品表面時，會同樣品發(fā)生相互作用，如反射、透射或者散射，在這種相互作用下，光波的偏振態(tài)將會發(fā)生變化，而橢偏測量技術(shù)就是利用對這種變化的測量，來進一步獲取樣品的一些光學特性（如折射率、厚度、介電常數(shù)等）。因其以具有某一偏振態(tài)的光波作為測量的探針

2、，測量時無需其他應(yīng)力直接接觸樣品表面，故而在測量的過程中，不會對樣品產(chǎn)生損傷，此外，橢偏測量技術(shù)可同時獲取光波偏振態(tài)改變中，振幅變化和相位改變兩個參量，故而保證了其測量結(jié)果具有相當高的測量精度，同時也為材料光學性質(zhì)的研究帶來了極大的便利。綜合種種優(yōu)點，使得橢偏光譜測量技術(shù)在諸如物理、機械、材料、電子、天文、化學、生物、天文、礦物等各個領(lǐng)域的應(yīng)用中，大放光彩。
　　本文的主要內(nèi)容主要包括以下幾個方面，首先較為系統(tǒng)的闡述了目前橢偏測量

3、技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀，并對目前常用的各類橢偏儀進行了介紹，此外對橢偏測量技術(shù)的發(fā)展趨勢有一個合理的展望。第二章節(jié)部分重在介紹偏振光學部分的理論基礎(chǔ)，包括晶體中尋常光、非尋常光波法線方向以及折射率的確定，菲涅爾反射系數(shù)等內(nèi)容，為后續(xù)研究的理論推導打下基礎(chǔ)，在第三章節(jié)部分緊接著對橢偏測量的主要原理做了一個簡要的介紹，第四章節(jié)和第五章節(jié)也就是本論文工作的核心內(nèi)容部分，隨著偏光技術(shù)的發(fā)展，石英晶體材料常被用來制作成各類光學儀器的基本

4、器件，具有廣泛的應(yīng)用，而光軸方向則是石英晶體材料的一個重要參量，作者通過大量的文獻調(diào)研以及較為全面的理論探究，總結(jié)并提出了對石英晶體光軸方位進行標定的較為可行的判定方法。第四章節(jié)是通過對反射模式下橢偏測量結(jié)果的分析討論，提出的一種新的判定經(jīng)加工處理后的石英晶體，其光軸是否平行或垂直于拋光面，以及如存在微小誤差，其偏轉(zhuǎn)方位以及偏轉(zhuǎn)角度如何確定的判定方法。該方法具有測速快、精度高、可實施在線檢測等優(yōu)點。接著在第五章節(jié)則利用橢偏儀的透射測量模