一、簡介
1、原理
使一束自然光經(jīng)起偏器變成線偏振光。再經(jīng)1/4波長片，使它變成橢圓偏振光入射在待測的膜面上。反射時(shí)，光的偏振狀態(tài)將發(fā)生變化。通過檢測這種變化，便可以推算出待測膜面的某些光學(xué)參數(shù)。
2、結(jié)構(gòu)
本儀器分為光源、接收器、主機(jī)、電子及通訊四部分，外觀參看下圖。
2.1 光源：采用波長為632.8nm的氦氖激光光源①其特點(diǎn)是：光強(qiáng)大、光譜純、波長穩(wěn)定性好。
2.2 接收器：采用光電倍增管⑤，把光訊號(hào)變?yōu)殡娪嵦?hào)，經(jīng)放大后輸出至微機(jī)，由微機(jī)選擇出消光位置的角度值。
2.3 主機(jī)部分：除以上兩項(xiàng)外，還有起偏組件②，樣品臺(tái)③，檢偏組件④。
2.4 電子及通訊部分⑥：采集光強(qiáng)及對(duì)應(yīng)的角度值并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再接收由計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令逐步靠近消光點(diǎn)。

二、 儀器的安裝（在安裝和校正之前首先要看明白注意事項(xiàng)）
1、首先將儀器安放在儀器室的工作臺(tái)上，用軟毛刷或綢布清理儀器表面的塵土。
2、將主機(jī)上的各條導(dǎo)線插到下方的電源箱上，可根據(jù)針數(shù)的不同判斷插孔位置，再將紅、黑兩個(gè)插頭插入相應(yīng)顏色的插孔內(nèi)（此兩個(gè)插座帶有高壓，插入時(shí)必須先斷電再操作，并且不要觸摸金屬部分），再將儀器用電源線接入220V，50Hz交流電，最后用USB線連接好主機(jī)與計(jì)算機(jī)。
3、所有連線連接好之后，打開主機(jī)電源開關(guān)，將儀器的配套光盤放入光驅(qū)，計(jì)算機(jī)上會(huì)檢測到USB設(shè)備，然后點(diǎn)擊“下一步”使用默認(rèn)設(shè)置，直到USB設(shè)備安裝完成；之后，在“我的電腦”中雙擊“光盤”圖標(biāo)打開光盤，雙擊光盤根目錄下的“Setup”安裝儀器的配套軟件，具體操作見第5頁的“軟件的使用方法”。

三、儀器的校正
儀器出廠前均已調(diào)好，滿足設(shè)計(jì)要求，但由于長期使用或運(yùn)輸中的振動(dòng)可能造成儀器上的各部分位置關(guān)系稍有變動(dòng)。為保證儀器精度需重新調(diào)整，步驟如下：
注意：在以下所提到的光路調(diào)整中不要用眼睛直接觀察激光束，需要觀察光強(qiáng)時(shí)請(qǐng)用白屏（或白紙等）擋住光束，觀察白屏上反射光點(diǎn)的亮度。
打開主機(jī)開關(guān)，正對(duì)儀器時(shí)右手為光源側(cè)，左手為接收側(cè)，使光源側(cè)的游標(biāo)零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)大刻度盤的90°位置，當(dāng)：
1． 光源側(cè)無光線射出或射出的光強(qiáng)太弱
請(qǐng)將光源側(cè)的遮光套管推回并將偏振擋光罩取下，將此側(cè)光欄摘下，并將調(diào)整裝置插入調(diào)整孔，如果光束不能通過兩個(gè)調(diào)整裝置上的孔則需將光源側(cè)的擋光罩摘下，松開反射鏡固定螺絲，調(diào)節(jié)反射鏡的角度，直到激光束可垂直通過兩個(gè)調(diào)整裝置上的孔，并且強(qiáng)度無明顯減弱，說明光束方向正確，在此步驟中盡量只調(diào)整上側(cè)的棱鏡，當(dāng)此棱鏡調(diào)節(jié)無法使光線方向正確則需先取下此棱鏡，將調(diào)整裝置2裝入棱鏡下方的圓孔內(nèi)，調(diào)整下側(cè)的棱鏡，使光束穿過此裝置的兩個(gè)孔，調(diào)整完成后取下調(diào)整裝置2，再將上側(cè)的棱鏡裝上，并調(diào)整位置使光束通過兩個(gè)調(diào)整裝置上的孔，調(diào)好后可取下調(diào)整裝置，將光欄調(diào)整到適當(dāng)位置后鎖緊，蓋上先前取下的擋光罩，再將偏振擋光罩扣好，則光源側(cè)的光路調(diào)整完成；
2． 當(dāng)光點(diǎn)偏出接收側(cè)的光欄孔時(shí)
需要將遮光套管推回并取下接收側(cè)的偏振擋光罩，將光欄座松開并調(diào)整到光點(diǎn)通過光欄的中心；
3． 當(dāng)光點(diǎn)可以通過接收側(cè)的光欄孔時(shí)
可直接裝上調(diào)整光欄，觀察光束是否也能通過調(diào)整光欄，如不能則要先摘下固定立板，觀察光束能否打入接收器遮光管的中心，如不能就要調(diào)整接收器的角度，之后再裝上固定立板并調(diào)整好角度，使光束通過調(diào)整光欄；
4． 將光源側(cè)和接收側(cè)的游標(biāo)零點(diǎn)各對(duì)準(zhǔn)大刻度盤的70°位置，在樣品臺(tái)上放置隨機(jī)攜帶的樣品，使反射光點(diǎn)通過接收光欄及調(diào)整光欄，如果光點(diǎn)偏出接收光欄，則要調(diào)整樣品臺(tái)下方的調(diào)節(jié)手鈕，使光點(diǎn)射入接收光欄及調(diào)整光欄，并鎖緊樣品臺(tái)，取下調(diào)整光欄，裝上接收側(cè)的偏振擋光罩；
5． 再將光源側(cè)及接收側(cè)的游標(biāo)零點(diǎn)各對(duì)準(zhǔn)大刻度盤的90°位置，進(jìn)入自動(dòng)橢偏儀軟件操作窗口，點(diǎn)擊“控制”菜單下的“校正”，打開校正窗口，點(diǎn)擊窗口中的“放置1/4波片”按鍵，繼續(xù)點(diǎn)擊“校正1/4波片”儀器會(huì)自動(dòng)校正光路中元件的相對(duì)角度位置，校正后退出此窗口，此步驟完成之后對(duì)任意樣品測量時(shí)光路及樣品臺(tái)都無需再調(diào)整。

四、儀器使用和測量方法
主機(jī)部分
1、接通主機(jī)電源;
2、將主機(jī)上的各條線與下部對(duì)應(yīng)的插座連接好；
3、打開主機(jī)開關(guān)，面板上的電源指示燈及開關(guān)內(nèi)的指示燈同時(shí)亮起；
4、打開電腦，用USB線連接好主機(jī)與電腦，此時(shí)主機(jī)面板上的USB狀態(tài)指示燈亮起，并且電腦右下角的托盤中出現(xiàn)USB設(shè)備的圖標(biāo)；
5、如果儀器校正做完后沒有再次移動(dòng)儀器則可以直接將樣品放在樣品臺(tái)上，放置樣品時(shí)，首先拉動(dòng)樣品臺(tái)后方的手鈕使樣品夾離開固定板，將樣品放入，待測表面朝向固定板，將待測點(diǎn)放置在橫向開槽的正中及固定塊的中線上（也可直接觀察光束在樣品上的光點(diǎn)，使待測點(diǎn)處于光點(diǎn)中心處即可），然后慢慢松開手鈕，夾穩(wěn)樣品后即可進(jìn)行測量，測量后扶住樣品拉開樣品夾取下樣品，再更換其他樣品。
注意：在拉開樣品夾之前請(qǐng)勿拖拉樣品以免破壞表面的鍍膜。
6、在測量樣品完成后要對(duì)樣品進(jìn)行周期判斷。當(dāng)光源波長為6328A°時(shí)，SiO2膜的一個(gè)周期約為283nm左右，在膜厚大于一個(gè)周期時(shí)，需采用雙角度測量的方法，在單一角度的條件下無法判斷周期，測量值對(duì)應(yīng)的是第一周期內(nèi)的厚度值。
7、如果已知周期時(shí)，可在建表法中以第一周期內(nèi)為準(zhǔn)查找出厚度，并橫向找出對(duì)應(yīng)周期以得出鍍膜的真實(shí)厚度。

五、注意事項(xiàng)：
1． 不要讓光源游標(biāo)和接收游標(biāo)同時(shí)停在90°位置，以免開機(jī)后激光束長時(shí)間直接射入接收光欄對(duì)接收裝置造成損壞，在非測量情況下樣品臺(tái)上不要放樣品，以免反射光長時(shí)間射入接收光欄對(duì)接收裝置造成損壞；
2． 對(duì)于以玻璃等透射率較高的物質(zhì)為襯底的樣品由于上、下表面的反射，反射后可能出現(xiàn)兩個(gè)光點(diǎn)，在正確校正儀器后應(yīng)該只有主光點(diǎn)能夠射入接收光欄，如果不能確定主光點(diǎn)也可以在調(diào)節(jié)消光時(shí)，看有明暗變化的為主光點(diǎn)，副光點(diǎn)可以不管，并盡量使副光點(diǎn)不射入接收光欄，以免對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生影響；
3． 更換激光管時(shí)，可將管座全部拆下，再將后蓋旋下，去掉電源接線，將激光管從散熱罩內(nèi)取出，換好激光管再按原位置裝回去，注意激光輸出方向不要裝反。激光器裝回原位置后，如果光束不能夠射出入射一側(cè)的光欄，則需要按照第5頁“儀器的校正”中各步驟重新調(diào)節(jié)各部分，，特別注意，激光管正負(fù)極不能接錯(cuò)；
4． 1/4波長片一般情況下不允許轉(zhuǎn)動(dòng)，以免造成測量誤差；
5． 儀器在使用前建議用已知片進(jìn)行檢查(已知膜厚和折射率的鍍膜片)防止差錯(cuò)；
6． 儀器應(yīng)放在光線較暗、濕度低、灰塵少的室內(nèi)使用；