JP4455024B2 - 複屈折測定装置 - Google Patents
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Description
E=Ep+Es
と第1平行平板の反射の際にp偏光成分となる直線偏光成分Epとs偏光成分となる直線偏光成分Esとに分解して計算することが可能である。入射光束が部分偏光や非偏光の時もこれらは複数の完全偏光成分の集まりと考えられるので、各々の完全偏光が保存されれば良い。
E11=rsrpEp
となる。一方第2偏光成分の複素振幅E12は
E12=rprsEs
となる。これらの足し合わせである反射光束の複素振幅E1は
E1=rsrp(Ep+Es)
となり、入射光束に対して定数rsrpがかかっただけの光束となるため、この第1の光束202は偏光状態が入射光の偏光状態と同じ光束である。
E21=tstpEp
となる。一方第2偏光成分の複素振幅E22は
E22=tptsEs
となる。これらの足し合わせである透過光束の複素振幅E2は
E2=tstp(Ep+Es)
となり、入射光束に対して定数tstpがかかっただけの光束となるため、この第2の光束203は偏光状態が入射光の偏光状態と同じ光束である。
EA=rprsEs
EB=rsrpEp
I1=|rprs|2|Es|2
I2=|rsrp|2|Ep|2
S1=(I1−I2)/|rprs|2
S2=2*I3/|rprstpts|2−S0
S3=2*I4/|tpts|4−S0
上記のようにストークスパラメターを求めると、光束の光量を含め、偏光状態のすべての情報が得られる。
C’=C R(ξ) S R(−ξ)
である。
ここでS−1はSの逆行列である。上の式ではC、C’に回転行列が含まれることもある。
104,106,201,202,203 光束
103,114,504 位相差板
102,112,115,503 偏光子
110,111,113,116 受光器
117,508 演算部
107,108 偏光状態を保存して光束を分割する光束分割手段
109 2光束型のグラントムソン偏光プリズム(偏光子)
204,205,206 平行平板
207,208 不要光
105,301,401,506 試料
302,402 測定領域
303 試料走査方向
403 試料回転方向
404 試料回転中心
502 フィルター
505 入射ユニット
507 偏光解析装置
Claims (7)
- 試料に円偏光の光束を入射させる入射手段と、
前記試料から出射した光束を該光束と同じ偏光状態の光束に分割する光束分割手段と、
前記光束分割手段で分割された光束を水平偏光の光束、垂直偏光の光束、+45度偏光の光束および右回り円偏光の光束にする偏光子と、
前記偏光子からの前記水平偏光の光束、前記垂直偏光の光束、前記+45度偏光の光束および前記右回り円偏光の光束の光量を光束毎に検出する受光部と、
前記受光部で検出された前記水平偏光の光束、前記垂直偏光の光束、前記+45度偏光の光束および前記右回り円偏光の光束の光量からストークスパラメターを求め、該ストークパラメターから下記式に基づいて前記試料の複屈折を演算する演算部と、を備え、
前記光束分割手段は、
同じ反射特性と同じ透過特性を持つ第1の光学素子、第2の光学素子および第3の光学素子を有し、
前記第1の光学素子、前記第2の光学素子および前記第3の光学素子に入射する光束の入射角がそれぞれ等しくなるように配置され、
該光束分割手段に入射する光束を、前記第1の光学素子を反射して前記第2の光学素子を反射する光束と、前記第1の光学素子を透過して前記第3の光学素子を透過する光束とに分割する
ことを特徴とする複屈折測定装置。
B:複屈折量、φ:進相軸角度、S0〜S3:ストークスパラメター(S0:全光量、S1:水平直線偏光成分、S2:+45度直線偏光成分、S3右回り円偏光成分) - 前記光束分割手段は、前記試料から出射した光束を該光束と同じ偏光状態の、第1の光束と第2の光束とに分割する第1の光束分割手段と、
前記第2の光束を該第2の光束と同じ偏光状態の、第3の光束と第4の光束とに分割する第2の光束分割手段とを有し、
前記偏光子は、前記第1の光束を前記平行偏光の光束と前記垂直偏光の光束とに分割する第1の偏光子と、
前記第3の光束および前記第4の光束の一方を前記+45度偏光の光束にする第2の偏光子と、
前記第3の光束および前記第4の光束の他方を前記右回り円偏光の光束にする第3の偏光子とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の複屈折測定装置。 - 前記第1の偏光子はグラントムソンプリズムであることを特徴とする請求項2記載の複屈折測定装置。
- 前記入射手段は、光源と光源からの光を円偏光に変換する変換手段とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の複屈折測定装置。
- 前記変換手段は、位相差板を有することを特徴とする請求項4記載の複屈折測定装置。
- 前記第1の光学素子、前記第2の光学素子および前記第3の光学素子は、平行平板であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の複屈折測定装置。
- 前記試料が無い状態で測定される複屈折を記憶するメモリーを更に有し、前記演算部は前記メモリーに記憶された複屈折に基づいて前記試料の複屈折を演算することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の複屈折測定装置。
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