光弹调制式反射差分光谱仪的理论分析-激光器.pdf

维普资讯 第5卷第 1期 纳 米 技 术 与 精 密 工 程 Vo1．5 No．1 2007年 3月 NanotechnologyandPrecisionEngineering Mar．20o7 光弹调制式反射差分光谱仪的理论分析 胡春光 ，孙立东 ，李艳宁 ，ZEPPENFELDPeter，胡小唐 (1．天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室，天津300072； 2．约翰 ·开普勒大学实验物理研究所 ，林茨 A4040，奥地利) 摘 要：反射差分光谱仪是一种测量灵敏度和精度较高的研究表面／界面的新型分析仪器，但微弱的反射差分信 号易受到各种噪声的干扰．作者利用Jones表示法，对光弹调制式反射差分光谱仪构建了包含器件 自身缺陷和安装 误差的数学模型，通过确立误差源与测量结果的联系，分析 出各误差源对测量结果的影响，特别是起偏器、光弹调 制器和样品的安装误差以及位相调制误差，这些系统误差经过标定可得到补偿． 关键词：光谱测量；反射差分光谱仪 ；Jones矩阵；光弹调制 中图分类号：TH744．2 文献标志码：A 文章编号：1672．6030(2007)01—0001—05 TheoreticalAnalysisofReflectanceDifferenceSpectrometer BasedonPhotoelasticM odulation HUChun．guang，，SUN Li．dong ，LIYan．ning ，ZEPPENFELDPeter，HU Xiao．tang (1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstrument，TianjinUniversity， Tianjin300072，China；2．InstituteofExperimentalPhysics， JohannesKeplerUniversity，LinzA4040，Austria) Abstract：Reflectancedifferencespectrometer(RDS)isanewtypeofopticalanalysisinstrumenttoinvestigate thestructuresonsurfacesandinterfaceswithhighsurfacesensitivityandmeasurementprecision．Thereflec— tancedifferencesignalfrom surfaceisnormallySOweakthatitiseasilyaffectedbyallkindsofnoiseduring measurement，toanalyzeerrorsourcesisnecessarytoimprovetheperfomr anceofinsturment．Here，photoelas— ticmodulator(PEM)basedRDSisintroduced．AndthemodelofthesystemisbuiltinJonesmatrix，whereer- rorsourcesarealso considered．With thismodel，the relationshipsbetweenmeasurementerrorsand error sourcesraeestablished．Itisshownthatazimutherrorsofpolarizer，PEM