基于橢偏的石英晶體光軸檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、橢偏光譜學(xué)，全稱(chēng)橢圓偏振光譜學(xué)，英文全稱(chēng)（Spectroscopic Ellipsometry），縮寫(xiě)為SE，是目前一種應(yīng)用廣泛的光譜技術(shù)，測(cè)量原理以橢圓偏振光的測(cè)量為基礎(chǔ)，因此而得名。光波在入射到樣品表面時(shí)，會(huì)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(huì)發(fā)生變化，而橢偏測(cè)量技術(shù)就是利用對(duì)這種變化的測(cè)量，來(lái)進(jìn)一步獲取樣品的一些光學(xué)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(cè)量的探針

2、，測(cè)量時(shí)無(wú)需其他應(yīng)力直接接觸樣品表面，故而在測(cè)量的過(guò)程中，不會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生損傷，此外，橢偏測(cè)量技術(shù)可同時(shí)獲取光波偏振態(tài)改變中，振幅變化和相位改變兩個(gè)參量，故而保證了其測(cè)量結(jié)果具有相當(dāng)高的測(cè)量精度，同時(shí)也為材料光學(xué)性質(zhì)的研究帶來(lái)了極大的便利。綜合種種優(yōu)點(diǎn)，使得橢偏光譜測(cè)量技術(shù)在諸如物理、機(jī)械、材料、電子、天文、化學(xué)、生物、天文、礦物等各個(gè)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(gè)方面，首先較為系統(tǒng)的闡述了目前橢偏測(cè)量

3、技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀，并對(duì)目前常用的各類(lèi)橢偏儀進(jìn)行了介紹，此外對(duì)橢偏測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)有一個(gè)合理的展望。第二章節(jié)部分重在介紹偏振光學(xué)部分的理論基礎(chǔ)，包括晶體中尋常光、非尋常光波法線(xiàn)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(dǎo)打下基礎(chǔ)，在第三章節(jié)部分緊接著對(duì)橢偏測(cè)量的主要原理做了一個(gè)簡(jiǎn)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(lái)制作成各類(lèi)光學(xué)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(gè)重要參量，作者通過(guò)大量的文獻(xiàn)調(diào)研以及較為全面的理論探究，總結(jié)并提出了對(duì)石英晶體光軸方位進(jìn)行標(biāo)定的較為可行的判定方法。第四章節(jié)是通過(guò)對(duì)反射模式下橢偏測(cè)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(cè)速快、精度高、可實(shí)施在線(xiàn)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。接著在第五章節(jié)則利用橢偏儀的透射測(cè)量模