CN104568765B - 一种微型化光谱椭偏仪装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量纳米薄膜样品的微型化集成式光谱椭偏仪装置，包括光源和准直镜集成模块、分光镜、偏振调制模块和偏振检测模块，其中，光源和准直镜集成模块设置于分光镜一侧；偏振调制模块包括偏振器、相位延迟器、光阑和汇聚透镜，入射的光束依次经过上述器件后入射到样品台上待测样件表面并进而反射；反射光束经汇聚透镜和光阑后再次通过相位延迟器调制，并由偏振器检偏后由汇聚透镜汇聚得到多个光斑，并经微透镜光栅模块色散汇聚，使相同波长光汇聚到探测器的接收平面上同一点，从而获得多个不同偏振调制通道的光强信号。本发明还公开了一种基于上述装置的测量方法。本发明光路更为紧凑，整体外观体积至厘米量级，样品测量时间和计算时间提升显著。

Description

一种微型化光谱椭偏仪装置和测量方法

技术领域

本发明属于检测与测量领域，具体涉及一种对表面和薄膜样品进行快速光谱椭偏分析的测量方法和微型化装置。

背景技术

光波通过待测结构表面的反射或透射，其偏振态(包括振幅比和相位差)受到调制，使得光经过待测结构表面前后的偏振态发生变化。椭偏测量方法正是通过测量这一偏振态变化来得到样品的信息(如折射率和厚度)。自1877年Drude第一次提出椭偏理论以及1945年Rothen第一次提出“Ellipsometer”(椭偏仪)的概念，椭偏仪经过近百年的发展，在最早普通椭偏仪的基础上，又发展了光谱椭偏仪、广义椭偏仪、成像椭偏仪和紧凑型椭偏仪等，无论从原理先进性、测量精度、光谱测量范围等方面来看，椭偏测量技术都发展到了相当高的成熟度。

椭偏仪用于探测薄膜厚度、光学常数以及材料微结构特性，可测量包括大块材料、薄膜以及在平面基底上生长或沉积的多层结构在内的样品。由于其测量环境无需真空以及对样品的非接触性和无破坏性，使得椭偏仪越来越广泛地用于介电、半导体、金属和有机物等材料的光学特性、结构特征、生长过程及质量的快速测试与研究。

随着微、纳器件研究的需要和发展，需要对微、纳制品快速测量或者对微、纳制造工艺过程进行在线监测。目前通常采用旋转偏振器结合改变光学参数通过多次测量进行，但是该***一次测量不能获得全部的样品穆勒矩阵参数，需要对***中光学元件配置参数调整并进行多次测量，才能获得完整的样品信息。这种***测量速度慢，无法用于工艺过程的在线监测，因此发展快速的光谱椭偏测量技术成为迫切的需要。

为了提高对样品的测量速度，增大光谱适应范围宽度，减小调制误差，满足集成在线工艺监测的需求，出现了采用旋转补偿器方法进行测量的方案。其基本光学结构为起偏器—旋转补偿器—样品—旋转补偿器—检偏器(PCrSCrA),利用Stokes矢量和Mueller矩阵对***进行偏振测量分析，可以得到图像上任一像素上获得的光强信号：

上式以两补偿器旋转角速度比为5:3为例，I₀为信号的直流分量，其中α_2n，β_2n为光强谐波信号2n倍频的傅里叶系数，并且为起偏器方位角P、检偏器方位角A、补偿器相位延迟量δ以及样品参数(椭偏参数Ψ和Δ)等的函数。对光谱仪采集的光强信号进行傅里叶分析得到傅里叶系数，然后根据傅里叶系数与椭偏参数的关系解出椭偏参数(Ψ和Δ)。该测量***可获得待测样件归一化的4×4阶穆勒矩阵共15个参数(相对于M11)，因此可以比旋转偏振器型椭偏仪获得更丰富的测量信息，并且基于双旋转补偿器的椭偏仪可以在一次测量中获得待测样件的归一化的全部的15个穆勒矩阵元素，而不需要重新调整***中光学元件配置参数，因此测量速度有所提高。但从椭偏仪的集成在线检测应用来看，由于测量时间和偏振调制模块分别受补偿器旋转机械周期和制备工艺等的限制，现有椭偏仪的测量时间较长并且设计体积较为庞大，往往需要对工艺反应腔或工作台重新设计以适应椭偏调制器件的安装，这给椭偏仪集成应用带来了较大的挑战。因此，亟需研究包括椭偏仪在内的光学测量仪器的微型化。

微光机电***(MOEMS)作为一个新兴的多学科交叉的研究领域是微机电***(MEMS)与光学技术的结合。MOEMS把各种MEMS结构件与微光学件、光波导激光器、光电检测器件等完整地集成在一起，形成一种新的功能部件或***。其成为光学器件发展的新方向主要具有以下几个特点：1、生产中的优势，由于采用了集成电路芯片的生产技术，MOEMS芯片本身的封装已经达到了高度的集成化，生产成本大幅度较低。2、结构上的优势，MOEMS的体积非常小，尺寸从几微米到几毫米；响应速度在100ns～1s的范围内；其结构可以做到相当复杂，包含元件数目可达到10⁶个。3、动作上的优势，通过精确的驱动和控制，MOEMS中的微光学元件可实现一定程度或范围的动作，这种动态的操作包括光波波幅或波长的调整、瞬态的延迟、衍射、反射、折射及简单的空间自调整。上述任何两、三种操作的结合，都可以对入射光形成复杂的操作，甚至实现光运算和信号处理。

基于MOMES工艺，国际上也有研究团队在集成化椭偏仪研制方面开展了尝试性的研究工作，例如Sato T,Araki T,Sasaki Y等人发表的论文“Compact ellipsometeremploying a static polarimeter module with arrayed polarizer and wave-plateelements”(Applied Optics,2007,46(22):4963-4967)中公开了一种紧凑型椭偏仪原型***，其利用基于光栅和多层薄膜工艺制备的偏振调制阵列，将传统椭偏仪体积缩减了上十倍的同时，获得了与传统光谱椭偏仪相当的测量重复性精度。

但是，关于上述紧凑型椭偏仪，虽然在体积上有显著的减小，偏振调制器件的集成度也有了较大的提高，但其本质上还是传统椭偏仪微缩，未从本质上实现仪器整体微型化、集成化。另外，由于所使用的偏振器件的限制，以上紧凑型椭偏仪只能实现单波长的测量，限制了其多层复杂结构的测量分析应用。

发明内容

针对现有椭偏仪存在的体积大和测量时间较长等问题，本发明提供一种微型化光谱椭偏仪装置及测量方法。该椭偏仪装置使得体积至厘米量级，测量时间至毫秒量级，并适应宽光谱的偏振调制模块开发和微型MEMS光谱仪集成，适应于覆盖可见光波段的光谱测量，具备将光谱向紫外波段扩展的能力。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种用于测量纳米薄膜样品的微型化集成式光谱椭偏仪装置，包括光源和准直镜集成模块、分光镜、偏振调制模块和偏振检测模块，其中，

所述光源和准直镜集成模块设置于所述分光镜一侧，其用于产生经准直扩束后的光束；所述分光镜用于将上述分光并入射到所述偏振调制模块；所述偏振调制模块包括沿光轴依次设置的偏振器、相位延迟器和汇聚透镜，入射的光束经过偏振器起偏为线性偏振光，线偏振光经过相位延迟器调制后通过所述汇聚透镜汇聚后入射到样品台上待测样件表面并进而反射；所述偏振检测模块包括汇聚透镜、狭缝光阑、微透镜光栅模块和探测器，其中狭缝光澜位于汇聚透镜的焦点处，反射光束经所述汇聚透镜后得到平行光束，再次通过相位延迟器调制，并由偏振器检偏为线性偏振光，其透射经过所述分光镜后由上述汇聚透镜汇聚聚焦到狭缝光栅处形成光谱成像的物点，再经所述微透镜光栅模块色散汇聚，使相同波长光汇聚到探测器的接收平面上同一点，从而获得多个不同偏振调制通道的光强信号，即可实现多点测量。

本发明的装置中，上述三个模块(光源和准直镜集成模块、偏振调制模块和偏振检测模块)以分光镜为中心分别集成到分光镜的三个工作面，偏振调制模块和偏振检测模块的光轴重合且与光源准直镜模块光轴相垂直，三模块相对分光镜的集成方位保证经过分光镜反射和折射后的光束光轴与三模块的光轴重合。

在上述装置中，所述的光源所产生的光线需覆盖一定光谱范围，本实施例可选用钨灯光源、卤素灯光源、氘灯光源以及氙灯光源等等。

在上述装置中，所述的准直镜和汇聚透镜要求在测量所需光谱范围内消色差，即保证透镜组在光谱范围内有一致的焦距。

在上述装置中，所述的分光镜，需保证透反比为1:1，不改变通过光束的偏振态。

在上述装置中，偏振器可选用格兰泰勒(Glan-Taylor)棱镜、格兰激光棱镜、格兰汤姆森(Glan-Thompson)棱镜和洛匈(Rochon)棱镜等，偏振片材料可以为方解石、石英、氟化镁、YVO4和α-BBO等。不同类型不同材料的偏振器有不同的制备工艺及性能，因此符合本***集成要求和功能要求的偏振器都能应用于本发明装置中。

在上述装置中，相位延迟器可选用云母波片、石英波片、液晶波片。

在上述装置中，微透镜光栅模块采用纳米压印工艺将反射光栅制备在微透镜凸面上，该结构尺寸小，杂散光低，因此复合模块集成要求和功能要求的设计都能应用于本发明装置中。

在上述装置中，探测器优选可以为光电二极管阵列、电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，CCD图像传感器量子效率高、动态范围高、噪声低。不同探测器有各自的特点，因此满足该***功能要求和集成要求的探测器都能应用到本发明装置中。

按照本发明的另一方面，提供一种用于测量纳米薄膜样品的方法，包括如下步骤：

(1)通过光源产生测量光束并经准直扩束后入射到分光镜上；

(2)所述分光镜将上述入射光进行分光，产生多束折射光；

(3)各所述折射光入射到偏振器并起偏为线性偏振光，线偏振光经过相位延迟器调制后经汇聚透镜汇聚后入射到样品台上的待测样件表面并进而反射；

(4)所述反射光束经所述汇聚透镜后得到平行光束，再次通过相位延迟器调制，并由偏振器检偏为线性偏振光，其透射经过所述分光镜后由上述汇聚透镜汇聚得到多个光斑，并分别通过狭缝光栅后经微透镜光栅模块色散汇聚，使相同波长光汇聚到探测器的接收平面上同一点，从而获得多个不同偏振调制通道的光强信号，即可实现多点测量。

本发明基于椭偏仪PcrSA设计框架，光源发出的光束经准直镜准直后得到平行光束，光阑将准直大光束分为阵列小直径光束，由分光镜反射，然后通过偏振器起偏为线性偏振光，再经过相位延迟器进行偏振态调制，阵列光束经汇聚透镜汇聚，斜入射到样品台上待测样件表面，反射光束经汇聚透镜得到平行光束，再次通过偏振器检偏为线性偏振光，透射经过分光镜，然后由汇聚透镜汇聚，汇聚得到的光斑分别通过狭缝光栅，经过微透镜光栅模块色散汇聚，投射到探测器上。

基于本发明，可一次性并行测量获得多个不同偏振调制通道的光强信号，通过求解光强等式组，得到待测样件的光谱椭偏参数(ψ和Δ)的值。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)从椭偏仪光学***设计上，使得***光路更为紧凑，通过MOMEMS技术工艺，实现椭偏仪整体体积减小数百倍，整体外观体积至厘米量级，使得设备更方便于生产线工艺的在线集成。

(2)集成化的多通道测量以及简单的光学***，使得样品测量时间和计算时间提升一个数量级，单点测量时间在毫秒量级，进而使椭偏仪的在线测量成为可能。

附图说明

图1是按照本发明实施例的微型化光谱椭偏仪装置的一种结构示意图；

图2是按照本发明实施例的偏振检测模块的一种结构设计示意图；

图3是按照本发明实施例的微型化椭偏仪***参数校准的流程图。

图4是按照本发明实施例的一种波片与光束位置分布关系的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1，本实施例提供的一种微型化光谱椭偏仪装置，下面结合该装置对测量方法进行详细的阐述。

该装置以分光镜40为中心，左侧集成光源10、准直镜20和光阑30，光源10用于产生覆盖一定光谱范围的光线，准直镜20用于将光源发出的光进行准直、扩束，光阑30将准直光束分为平行于光轴的光束阵列；分光镜40用于将来自准直镜20和经过样品反射的光分成两束，产生透射光和反射光，反射光继续在光路***中传播；

偏振调制模块中包含偏振器50、相位延迟器60和汇聚透镜70。偏振器50有起偏和检偏的作用，前者将分光镜反射光束的偏振态由非偏振态改变为线偏振态，后者将经过相位延迟器60调制后光束的偏振态改变为线偏振态；相位延迟器60用于对来自偏振器的线偏振光的偏振态进行调制，分别在光束经样品反射前和后；汇聚透镜70将偏振态经过调制的光束进行汇聚，使光束聚焦在样品上一点。这些光学器件按上述顺序从上到下依次集成。

偏振检测模块中包含汇聚透镜90、狭缝光栅101、微透镜光栅模块102和探测器103。汇聚透镜90将样品反射后的光束聚焦到狭缝光栅101处；狭缝光栅101用于形成光谱成像***的物点；微透镜光栅模块102将光束色散并对狭缝光栅101进行成像，以便探测器103对不同波长光信号的获取；探测器103用于接收狭缝光栅101经微透镜光栅模块102所成的光学实像，并将其转化为电信号。

光源装置10集成在准直镜20的光轴上焦点处，保证入射光与准直镜20和光阑30同光轴；偏振器50、相位延迟器60和汇聚透镜70按先后顺序从上到下依次集成，其中偏振器50、补偿器60的透射轴和快轴与入射面成一定夹角(该夹角根据具体***参数配置进行设计，后面的具体实施例中，我们会给出一个角度配置)，汇聚透镜70的光轴与来自分束镜40的阵列光束几何轴心线相重合；汇聚透镜90、狭缝光阑101、微透镜光栅模块102和探测器103按先后顺序集成，其中狭缝光栅装置101位于汇聚透镜90的光轴上焦点处，光束经过微透镜光栅模块102散射，相同波长光汇聚到平面上一点，光束成像平面与探测器接受平面重合，汇聚透镜90、狭缝光阑101、微透镜光栅模块102和探测器103根据由光阑30得到的阵列光束数目和位置进行对应分布。

光源准直集成模块中光源10采用钨灯光源，该集成模块位于分光镜左端工作面处；

本实施例的偏振调制模块中偏振器50优选采用金属线栅偏振片，相位延迟器60优选采用真零级波片。阵列光束在波片上的位置分布如图4。入射光束经过波片60，其位置与波片快轴、偏振器透射轴方向的分布如图4，反射光束未经过波片60。

本实施例中，基于金属线栅偏振片和真零级波片优化设计并进行偏振调制模块的制备，其具体过程可以优选通过如下步骤实现：

(a)以CaF₂玻璃为基板沉积SiO2保护膜；

(b)在SiO2保护膜上旋涂光刻胶；

(c)通过纳米压印或光刻工艺形成纳米线光栅；

(d)用反应离子刻蚀工艺生成CaF₂纳米线光栅结构；

(e)用磁控溅射工艺在基板表面镀铝金属膜，完成金属线栅偏振片的制备；

(f)通过研磨切割工艺得到真零级波片；

(g)将真零级波片装配在金属线栅偏振片沿光栅结构表面，使波片快轴和偏振片透射轴成20°夹角，并将其与光阑和汇聚透镜集成，完成偏振调制模块的制备。

在制备过程中，应该使光学元件表面相互平行且各元件的几何中心轴与分光镜反射光束光轴同轴，该集成模块位于分光镜下端工作面处。

本实施例中偏振检测模块中探测器103优选采用电荷耦合器件(CCD)图像传感器，偏振检测模块基于MEMS反射光栅的紧凑型设计，通过纳米压印工艺将反射光栅制备在微透镜凸面上。该集成模块位于分光镜上端工作面处。在各模块制备的基础上，以分光镜为中心，对其进行集成，该集成过程直接影响***光路误差，因此要确保偏振调制模块中经样品反射前后的光束重合，且经分光镜透射的阵列光束光轴与偏振检测模块中阵列的几何中心重合。

本发明实施例的一种微型化光谱椭偏仪的测量方法，包括以下步骤：

a.打开光源10，进行预热，以保证一定光谱范围光线的稳定性；

光源激发稳定的光线需要在一定的工作温度下，而光源温度从常温到工作温度需要一定的时间，因此必须对光源进行预热，使其达到工作温度。

b.将待测样品放置在样品台80上；

c.待光源10发出的光稳定后，CCD图像传感器103进行光谱信号采集；

一次并行测量，CCD图像传感器获得两不同偏振调制通道的光强信号。

d.对CCD图像传感器103采集的光谱信号进行图像数据的运算和处理。

根据一定波长对应的两不同偏振调制通道的光强值，以及光强值与测量样品椭偏参数(ψ和Δ)的关系，计算测量样品椭偏参数(ψ和Δ)的值。

上述过程中，不同光学元件对光束偏振态的影响可以用琼斯(Jones)矩阵的形式表达，按照附图1中的光路结构，我们构建出光学***模型：

E_out＝J_PR(-P)J_SR(-C)J_C(δ)R(C)R(-P)J_PE_in (2)

其中J_P、J_C和J_S分别表示偏振器50、相位延迟器60和待测样品80的琼斯矩阵；R(-P)和R(C)分别表示偏振器50和相位延迟器60的旋转矩阵；δ表示相位延迟器5的相位延迟量，通过校准获得准确值；C、P分别表示相位延迟器60和偏振器50的方位角，通过校准获得准确值。上述光学元件(偏振器50和相位延迟器60)的方位角是指面对光源其快轴与入射平面的角度(逆时针为正)；E_in、E_out分别表示光线第一次经过偏器50和第二次出射偏振器50的琼斯向量。E_in是线偏振光，E_in＝(I₀,0)^T，其中I₀为入射光强值，T表示矩阵转置。J_S表示待测样品的琼斯矩阵：

光源发出的光经偏振调制，由探测器探测到的光强值可表示为：

由不同波长对应的两偏振调制后的光强值可建立两组与椭偏参数相关的方程，通过求解方程组可获得测量样品的琼斯(Jones)矩阵即样品椭偏参数(Ψ和Δ)的值。

上述偏振器50和相位延迟器60的方位角P、C以及相位延迟器60的相位延迟量δ都应该是准确值，需要通过校准获得，以标准薄膜样件为标定依据，其具体校准过程如下：

1)以本发明实施例的设计***参数为***参数初值(P₀、C₀、δ₀等)；

2)以本发明实施例建立薄膜传输矩阵模型，计算标准样件表面反射理论椭偏光谱；

以薄膜传输矩阵模型为基础，用标准样件的光学常数和厚度等参数，求解标准样件的椭偏参数(Ψ和Δ)，进而得到标准样件的琼斯矩阵即公式(3)，通过本发明实施例的***光路模型得到标准样件表面反射理论椭偏光谱。

3)对标准薄膜样件进行测量，获得两组光强信号并计算出样件表面反射测量椭偏光谱；

4)将薄膜传输矩阵模型计算得到的样件表面反射理论椭偏光谱和测量椭偏光谱进行拟合，拟合所用初值为1)中的***参数初值(P₀、C₀、δ₀等)，然后用LM迭代算法，校准计算得到精确的***参数(P、C、δ等)。

以样件反射测量椭偏光谱为准，建立一个评价函数，改变样件表面反射理论椭偏光谱中***参数(P、C、δ等)，使评价函数最小(表明理论椭偏光谱和测量椭偏光谱的差异最小)，则认为理论椭偏光谱中***参数为本发明实施例中的***参数(P、C、δ等)。

在以上***参数校准的基础上，还需对偏振器和相位延迟器的制备缺陷参数进行表征，从而对***模型进行修正。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于测量纳米薄膜样品的微型化集成式光谱椭偏仪装置，包括光源和准直镜集成模块、分光镜、偏振调制模块和偏振检测模块，其中，

所述光源和准直镜集成模块设置于所述分光镜(40)一侧，其用于产生经准直扩束后的光束；

所述分光镜(40)用于将上述光束分光入射到所述偏振调制模块；

所述偏振调制模块包括沿光轴依次设置的偏振器(50)、相位延迟器(60)和汇聚透镜(70)，所述偏振器(50)、相位延迟器(60)和汇聚透镜(70)依次集成形成所述偏振调制模块，入射的光束经过偏振器(50)起偏为线性偏振光，线偏振光经过相位延迟器(60)调制后通过所述汇聚透镜(70)汇聚后入射到样品台(8)上待测样件表面并进而反射；

所述偏振检测模块包括汇聚透镜(90)、狭缝光阑(101)、微透镜光栅模块(102)和探测器(103)，所述汇聚透镜(90)、狭缝光阑(101)、微透镜光栅模块(102)和探测器(103)依次集成，其中狭缝光澜(101)位于汇聚透镜(90)的焦点处，反射光束经所述汇聚透镜(70)后得到平行光束，再次通过相位延迟器(60)调制，并由偏振器(50)检偏为线性偏振光，其透射经过所述分光镜(40)后由上述汇聚透镜(90)汇聚聚焦到狭缝光栅(101)处形成光谱成像的物点，再经所述微透镜光栅模块(102)色散汇聚，使相同波长光汇聚到探测器(103)的接收平面上同一点，从而获得多个不同偏振调制通道的光强信号，即可实现多点测量；

所述光源和准直镜集成模块、偏振调制模块和偏振检测模块以分光镜(40)为中心分别集成到分光镜(40)的三个工作面，其中偏振调制模块和偏振检测模块的光轴重合且与光源准直镜模块光轴相垂直。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量纳米薄膜样品的微型化集成式光谱椭偏仪装置，其特征在于，所述光源和准直镜集成模块包括光源装置(10)、准直镜(20)和光澜(30)，其中，光源装置(10)用于产生覆盖一定光谱范围的光线，准直镜(20)用于将其进行准直扩束，所述光阑(30)用于将准直扩束后的光束分为平行于光轴的多束光束。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于测量纳米薄膜样品的微型化集成式光谱椭偏仪装置，其特征在于，经所述分光镜(40)分光后入射到该偏振调制模块得到阵列光束，各光束与所述偏振调制模块的光轴平行。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于测量纳米薄膜样品的微型化集成式光谱椭偏仪装置，其特征在于，所述分光镜(40)的透反比为1:1。

5.一种用于测量纳米薄膜样品的方法，其利用权利要求1至4中任一项所述的微型化集成式光谱椭偏仪装置进行测量，该方法包括如下步骤：

(1)通过光源产生测量光束并经准直扩束后入射到分光镜上；

(2)所述分光镜(40)将上述入射光进行分光，产生多束折射光；

(3)各所述折射光入射到偏振器(50)并起偏为线性偏振光，线偏振光经过相位延迟器(60)调制后经汇聚透镜(70)汇聚后入射到样品台(80)上的待测样件表面并进而反射；

(4)所述反射光束经所述汇聚透镜(70)后得到平行光束，再次通过相位延迟器(60)调制，并由偏振器(50)检偏为线性偏振光，其透射经过所述分光镜(40)后由上述汇聚透镜(90)汇聚得到多个光斑，并分别通过狭缝光栅(101)后经微透镜光栅模块(102)色散汇聚，使相同波长光汇聚到探测器(103)的接收平面上同一点，从而获得多个不同偏振调制通道的光强信号，即可实现多点测量；

其中，经所述分光镜(40)透射和折射后的光束光轴重合，并均与光源产生的入射到分光镜(40)上的测量光束光轴垂直，经所述分光镜(40)分光后入射到该偏振调制模块得到阵列光束为两束，各光束与所述偏振调制模块的光轴平行，由所述汇聚透镜(90)汇聚到样品上。