光学学报, 2019, 39 (9): 0911002, 网络出版: 2019-09-09   

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Simplified Analytical Method for Error Sources in Mueller Matrix Imaging Polarimeter
孟泽江 1,2李思坤 1,2,*王向朝 1,2,**步扬 1,2戴凤钊 1,2杨朝兴 1,2
作者单位
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
摘要
针对穆勒矩阵成像椭偏仪的系统误差源提出一种简化分析方法,将光强曲线的理想傅里叶级数系数组与实际系数组进行近似匹配,建立穆勒矩阵测量误差与误差源参数之间的线性模型。针对解析式复杂的随机方位角误差,从统计学角度提出了一种等效噪声模型以分析其对测量结果的影响。采用上述简化方法系统分析了椭偏仪的6种系统误差源和2种随机误差源对穆勒矩阵测量结果的影响,并以一个典型光刻投影物镜的穆勒光瞳为检测对象,进行了检测仿真。仿真结果验证了所提方法分析的准确性。
Abstract
Aim

ing at systematic error sources in a Mueller matrix imaging polarimeter, we propose a simplified analytical method based on the approximate matching of the ideal coefficients of Fourier series of the intensity curve with the real ones. By using the method, a linear relationship between the deviation of the Mueller matrix and the parameter of the error source is built. The analytical expression for random error caused by the azimuthal angle is complex, so an equivalent noise model is proposed to characterize the impact of misalignment from the view of statistics. Based on the simplified models above, we conduct a comprehensive analysis for the measured Mueller matrices influenced by six kinds of systematic error sources and two kinds of random error sources. The simulation for the measurement of a typical Mueller pupil of the lithographic projector is performed. The results verify the accuracy of the proposed method.

孟泽江, 李思坤, 王向朝, 步扬, 戴凤钊, 杨朝兴. 穆勒矩阵成像椭偏仪误差源的简化分析方法[J]. 光学学报, 2019, 39(9): 0911002. Zejiang Meng, Sikun Li, Xiangzhao Wang, Yang Bu, Fengzhao Dai, Chaoxing Yang. Simplified Analytical Method for Error Sources in Mueller Matrix Imaging Polarimeter[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(9): 0911002.

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