弹光调制测椭偏参量的数字锁相数据处理

作     者：王爽 韩燮 李晓 王志斌 景宁 陈友华 陈媛媛 WANG Shuang;HAN Xie;LI Xiao;WANG Zhi-bin;JING Ning;CHEN You-hua;CHEN Yuan-yuan

作者机构：中北大学大数据学院山西太原030051 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学电气与控制工程学院山西太原030051 

基　　金：国家国际科技合作专项项目(No.2013DFR10150) 国家自然科学基金资助项目(Nos.61672473 61505179 61605176) 山西省应用基础研究项目(No.201701D221126) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2018年第26卷第6期

页      码：1314-1321页

摘      要：为了实现椭偏参量ψ和Δ的高速、高灵敏测量,建立了一种测量成本低、重复性好和便于工业化集成的椭偏测量方案。本文对弹光调制型椭偏参量测量系统进行了原理分析,针对弹光调制器的工作模式及调制光信号特点,设计了基于现场可编程门阵列的数字锁相数据处理方案。现场可编程门阵列提供弹光调制器工作的信号源,并控制AD采样;同时产生正弦和余弦参考序列,并完成直流项、一倍频项和二倍频项的同相分量和正交分量的提取,进而求解出椭偏参量。利用搭建的试验系统对SiO2薄膜厚度为3.753nm的硅片样品进行了实验分析。实验结果表明,采样时间为20ms时,椭偏参量ψ和Δ的平均值分别为9.622°和168.692°,标准偏差分别为0.005°和0.008°;采样时间设置为200ms时,椭偏参量测量平均值与20ms的非常接近,标准偏差减小,并且都在0.001°量级,揭示了本系统具有较高的灵敏度和较好的重复性。

主 题 词：椭偏参量 椭偏仪 弹光调制器 数字锁相数据处理 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20182606.1314

馆 藏 号：203296455...