基于Mueller矩阵对薄膜偏振特性的研究

发布时间：2023-05-14 02:44

　　目前,偏振探测技术已经得到广泛应用。当一束偏振光,经过物体表面发生反射或者散射后,其偏振态会发生变化,这种变化由目标自身的性质决定,在偏振探测技术中利用Mueller矩阵来描述这种变化。薄膜是一类重要的材料,在光学、光电子、微电子等领域有广泛的应用,目前人们也将Mueller矩阵应用到薄膜技术中,用来研究薄膜材料的偏振特性及光学参数。因此本文基于Mueller矩阵研究了薄膜偏振特性与薄膜厚度之间的关系,具体工作如下:1、根据电磁场边界条件和多光束干涉原理,分析了光波在各向同性薄膜和各向异性薄膜上的反射,得到薄膜的反射系数和反射率解析表达式,进而获得薄膜反射Mueller矩阵的表达式,理论模拟了硅基Zn O薄膜Mueller矩阵与膜厚的关系。2、采用多旋转式Mueller矩阵测量装置,分别测量了不同厚度的硅基底TiO₂薄膜、Zn O薄膜、In掺杂Zn O薄膜(IZO)、Ga掺杂Zn O薄膜(GZO)以及Ga-Al共掺Zn O薄膜(GAZO)的Mueller矩阵,分析了五种薄膜Mueller矩阵各分量随膜厚变化的情况,研究了它们的退偏振能力、起偏能力和双向衰减能力与膜...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文的研究背景以及研究意义
    1.2 Mueller矩阵国内外的研究现状
        1.2.1 国外Mueller矩阵技术的研究现状
        1.2.2 国内Mueller矩阵技术的研究现状
    1.3 Mueller矩阵在薄膜技术中的应用
    1.4 本文的主要研究内容与结构安排
2 偏振光学理论基础
    2.1 偏振光的数学描述
        2.1.1 电矢量法
        2.1.2 Jones矢量表示法
        2.1.3 Stokes矩阵表示法
        2.1.4 庞加球表示法
    2.2 偏振器件的分析方法
        2.2.1 Jones矩阵表述
        2.2.2 Mueller矩阵表述
        2.2.3 偏振器件的Mueller矩阵
    2.3 Mueller矩阵的偏振特性
    2.4 本章小结
3 薄膜界面反射特性
    3.1 光波在介质表面的反射
    3.2 光波在薄膜介质上的反射
    3.3 光在薄膜表面反射偏振态的改变
    3.4 本章小结
4 薄膜偏振特性的研究
    4.1 Mueller矩阵的测量方法
    4.2 薄膜Mueller矩阵的测量
        4.2.1 薄膜Mueller矩阵测量结果
        4.2.2 薄膜厚度对Mueller矩阵元素的影响
    4.3 薄膜偏振特性分析
    4.4 本章小节
5 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3817026