光度计和椭圆偏振仪的通常配置

光度计和椭圆偏振仪配置通常由以下部分组成, 

a） 发送通道，包括:1.光源，2.光谱滤光片或单色器，3.偏振元件，4.准直光学元件，5.场光阑，6.孔径光阑，集成在一个共同的外壳或单元中。

以及,

b） 接收通道，包括: 1.探测器。2.如果发送通道中不包括光谱滤光片或单色器，3.如果发送通道不包括偏振元件，4.成像光学元件，5.孔径光阑，集成在一个共同的外壳或单元中。

样品放置在发送和接收单元之间进行透射率检查，或放置在单元前方进行反射率检查。根据应用的不同，这两个单元都连接到能够实现倾斜和横向定位的定位装置上。

图1显示了用于单色非偏振光的简单光度计设置。来自宽带光源的光通过准直器1和2成像到样品上。样品上的光斑大小可以通过光源前的视场光阑进行调整。穿过发送单元的通量可以通过准直器1前面的孔径光阑来调节。

图片

图1 单色非偏振光度计设置，用作反射计或透射计。

准直器之间的滤色器提供必要的光谱分布。发送单元出口处的参考探测器通过分束器接收其光。在光源漂移和波动的情况下，参考探测器的信号用于对探测器信号进行归一化。分束器的设计必须使透射光不偏振。准直器2应具有较低的数值孔径，以便为到达样品的测试光提供较小的角度分布。

接收单元由准直器3和4组成，它们将样品成像到探测器上。准直器4后面的额外孔径光阑用于调节接收到的通量。探测器的尺寸必须足够大，即使在微小的错位情况下，也能为测试光点图像提供足够的空间。

图2显示了一个偏振光度计，其中滤色器被单色器取代，以选择任意波长。在准直器1和2之间，偏振器可以旋转到明确的位置，以选择所需的偏振平面。单色器的出射狭缝通过接收通道中的光学元件成像到样品上，然后成像到检测器上。

图片

图2 光谱偏振光度计设置用作反射计或透射计。

图3显示光谱双旋转补偿器偏振计或椭圆偏振计。它用于光谱椭圆偏振法，以确定穆勒矩阵的所有16个元素。单色仪用作光源，以选择所需的波长。偏振器和旋转补偿器放置在准直器1和2之间。旋转补偿器和分析器放置在接收通道的准直器3和4之间。单色器的出射狭缝通过接收通道中的光学元件成像到样品上，然后成像到检测器上。

图片

图3 使用单色器选择任意波长的双旋转补偿器光谱偏振计或椭圆偏振计

图4显示了双旋转补偿器光谱偏振计或椭圆偏振计。相对图3，单色仪被宽带光源取代，而接收通道中的探测器现在被多通道光谱仪取代。光谱仪使用快线探测器和适当的信号处理实时评估光谱。该仪器确定了穆勒矩阵所有16个元素。

图片

图4 在接收通道中使用线探测器光谱仪的双旋转补偿器多通道椭圆偏振仪

偏振器和旋转补偿器放置在准直器1和2之间。旋转补偿器和分析器放置在接收通道的准直器3和4之间。光源的出射狭缝被接收通道中的光学器件成像到样品上，然后成像到光谱仪的入射狭缝上。

参考：Handbook of Optical Systems, Volume 5，Metrology of Optical Components and Systems