CN101435928A - 多通道光谱量测装置与相位差解析方法 - Google Patents

Abstract

本发明利用一多通道光谱量测装置，其利用多通道影像光谱仪结合光纤数组式的偏振光束控制探头，达到同时多个待测样品点的量测。偏振光束收光探头的设计上，利用偏振分光镜同时将接收的偏振光束分成垂直及水平偏振态光束，并分别由两组聚焦透镜收光至光纤数组式的多通道影像光谱仪，以此可以在不需转动收光偏振控制探头情况下，根据能量损失校正参数与量测偏振光的P波与S波偏振光分量快速计算得到垂直及水平偏振态光束的强度归一化光谱讯号，并通过数学运算求解得到相位差参数信息。

Description

多通道光谱量测装置与相位差解析方法

技术领域

本发明是有关一种光谱量测与校正解析方法，尤其是指一种多通道光谱量测装置及其光谱强度能量损失校正方法、光谱强度归一化量测方法以及相位差解析方法。

背景技术

液晶显示器产业是继半导体产业之后，两兆双星中所发展的重点产业，其轻薄、低耗能和无輻射的优点，现今几乎取代了传统映像管屏幕。液晶面板所使用的组件中，具有光学双折射特性的组件如液晶层(LiquidCrystal Cell)及光学补偿膜(Compensation Film)等，其光学特性的优劣影响液晶显示器影像质量非常大。

液晶显示器的发展，已逐渐朝向大尺寸、广视角和快速反应时间等方向发展，其中在大尺寸面板工艺开发方面，液晶滴下式注入方法(One DropFilling)渐渐取代传统液晶填充方式，其可以大量缩短填充时间并节省液晶的浪费，但相较于传统填充方式，此新工艺对于填充的液晶层间隙厚度(Cell Gap Thickness)均匀性必须控管更严格，而其厚度的量测可以经由量测其相位差变化计算求得。在增进显示视角的技术方面，利用光学补偿膜对于液晶层相位延迟的补偿作用，可达到液晶面板广视角的目的，因此，光学补偿膜在工艺中对于其光学双折射特性参数的量测非常重要。

公知的偏振片-待测样品-检偏片(Polarizer-Sample-Analyzer，PSA)偏光光谱量测装置1如图1所示，包含一宽带白光光源10，经过一波长分光仪11及一偏振片12，其可以使非偏振状态的白光光源形成线性偏振光，并通过具双折射特性的待测样品13后造成入射光偏振态的改变，最后由检偏片14及光侦测器15接收光强度讯号。在自然界中物质的光学折射率均为波长的函数，光学相位差定义为此材料的光学折射率乘以厚度。通过待测样品的光将呈现椭圆偏振态，通过旋转检偏片14可以得到光束经过待测样品后的偏振态(State of Polarization)，并根据此光束偏振态信息计算待测样品相位差信息。前述方法必须由转动检偏片14来量测偏振片14及检偏片14相互平行及垂直讯号，量测速度上无法达到实时的量测。

光学相位差的量测可以应用在液晶显示器产业中关于光学补偿膜及液晶层检测等，例如：美国专利US.Pat.NO.5,239,365中揭露其如何利用PSA光谱量测架构量测液晶层相位差以计算液晶间隙厚度(Cell Gap)，方法上是由上述公知方法得到偏振片与检偏片穿透轴于平行及垂直情况下的穿透光谱强度讯号，再由两平行及垂直光谱讯号相除取反正切函数(arctan)以得到相位差信息，并通过已知的液晶材料双折射率求得液晶间隙厚度。传统量测方法上为了得到量测强度讯号的归一化(Normalization)以计算相位差值，主要是通过旋转检偏片至少两个角度位置来达成，量测速度上将被机械的旋转动作所限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道光谱量测装置与相位差解析方法，以克服公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的多通道光谱量测装置，包括：

一发光单元，其可提供复数道具宽带的导光光束；

一投光单元，其可将该复数道导光光束调制成复数道线性偏振光，并投射至一待测物上以形成复数道侦测光；

一收光单元，其可接收该复数道侦测光，该收光单元可将每一道侦测光分光以形成一第一偏振光束以及一第二偏振光束；以及

一影像处理单元，其可接收该复数道第一偏振光束以及该复数道第二偏振光束，并进行演算处理。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该发光单元还包括有：

一光源体，其可产生一宽带光束；以及

导光模块，其可将该宽带光束分光，以形成该复数道导光光束，并将该复数道导光光束导引至该投光单元。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该导光模块为一光纤模块。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该投光单元还包括有复数组透镜组，每一个透镜组还具有：

一准直透镜，其可接收该导光光束以形成一准直光束；以及

一偏振片，其可将该准直光束调制成该线性偏振光。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振片为一薄片式偏振片。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振片为一棱镜式偏振片。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该收光单元还包括有：

复数组分光透镜组，其可将该侦测光分光以形成该复数道第一偏振光束以及第二偏振光束；以及

一导光数组，其与该复数组分光透镜组耦接，该导光数组可导引该第一偏振光束以及该第二偏振光束至该多通道影像光谱装置。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该分光透镜组还具有：

一偏振分光镜，其可将该侦测光分光以形成相互垂直的该第一偏振光束以及第二偏振光束；以及

一对聚焦透镜，其分别设置于该偏振分光镜的一侧，以分别接收该第一偏振光束以及第二偏振光束，并分别将该第一以及第二偏振光聚焦至对应的导光模块上。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振分光镜为一薄片式偏振分光镜。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振分光镜为一棱镜式偏振分光镜。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该导光模块为一光纤模块。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该影像处理单元还具有：

一多通道影像光谱仪，其与该收光单元相耦接，以接收该复数道第一与第二偏振光束；以及

一处理器，其可对该复数道第一与第二偏振光束进行演算，以形成一归一化光谱强度讯号。

所述的多通道光谱量测装置，其中，该影像处理单元还具有：

复数个单通道影像光谱仪，其分别与该收光单元相耦接，以分别接收该复数道第一与第二偏振光束；以及

一处理器，其与该复数个单通道影像光谱仪耦接，以对该复数道第一与第二偏振光束进行演算，以形成一归一化光谱强度讯号。

本发明提供的光谱强度能量损失校正方法，其包括有下列步骤：

使一偏振光束的P波与S波偏振分光量相同；

改变该偏振光束的偏振角度，以量测其P波与S波偏振分光量；以及

根据量测到的P波与S波偏振分光量决定能量损失校正参数。

所述的光谱强度能量损失校正方法，其中，该偏振光束可选择为一线性偏振光、一圆偏振光以及非偏振光其中之一。

本发明提供的光谱强度归一化量测方法，其包括有下列步骤：

(a)决定一光束的能量损失校正参数；

(b)调制该光束以形成一第一偏振光；

(c)调整通过一待测物的该第一偏振光的偏振角度以形成一第二偏振光，并侦测该第二偏振光的P波与S波偏振分光量；以及

(d)根据该P波与S波偏振分光量以及能量损失校正参数计算归一化光谱强度分布。

所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该步骤(a)还具有下列步骤：

(a1)使该光束的P波与S波偏振分光量相同；

(a2)改变该光束的偏振角度，以量测改变偏振角度的光束的P波与S波偏振分光量；以及

(a3)根据量测到的P波与S波偏振分光量决定该能量损失校正参数。

所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该第一偏振光的偏振角度与该待测物光轴相差一角度。

所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该角度为45度。

所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该步骤(a1)的偏振光可选择为一线性偏振光、一圆偏振光以及非偏振光其中之一。

本发明提供的相位差解析方法，其包括有下列步骤：

(a)决定一光束的能量损失校正参数；

(b)调制该光束以形成一第一偏振光；

(c)调整通过一待测物的该第一偏振光的偏振角度以形成一第二偏振光，并侦测该第二偏振光的P波与S波偏振分光量；

(d)根据该P波与S波偏振分光量以及能量损失校正参数计算归一化光谱强度分布；以及

(e)根据该归一化光谱强度分布，求得一相位差分布。

所述的相位差解析方法，其中，该步骤(a)还具有下列步骤：

(a1)使该光束的P波与S波偏振分光量相同；

(a2)改变该光束的偏振角度，以量测改变偏振角度的光束的P波与S波偏振分光量；以及

(a3)根据量测到的P波与S波偏振分光量决定该能量损失校正参数。

所述的相位差解析方法，其中，该第一偏振光的偏振角度与该待测物光轴相差一角度。

所述的相位差解析方法，其中，该角度为45度。

所述的相位差解析方法，其中，该步骤(a1)的偏振光可选择为一线性偏振光、一圆偏振光以及非偏振光其中之一。

所述的相位差解析方法，其中，求该相位差分布的方式可为穿透光谱曲线拟合求解法。

所述的相位差解析方法，其中，求该相位差分布的方式为柯西色散拟合求解法。

本发明提供的多通道光谱量测装置及其光谱强度能量损失校正方法、光谱强度归一化量测方法以及相位差解析方法，可以同时多个待测样品点的量测，以增加量测效率。因此可以满足业界的需求，进而提高该产业的竞争力以及带动周遭产业的发展。

附图说明

图1是公知的偏光光谱量测装置示意图

图2A是本发明多通道光谱量测装置第一实施例示意图。

图2B是本发明的多通道光谱量测装置第二实施例示意图。

图3是本发明的光谱强度能量损失校正方法流程示意图。

图4是本发明的多通道光谱量测装置中的投光单元与收光单元局部示意图。

图5是本发明光谱强度归一化量测方法以及相位差解析实施例流程示意图。

图6是利用本发明量测架构及图五的流程所得到的非均向性物质的归一化穿透光谱曲线示意图。

图7是拟合结果曲线图。

图8是利用图五的方法量测π-Cell液晶面板、扭转向列型(TN)液晶面板、多域垂直配向型(MVA)液晶面板和光学补偿膜(compensation film)的相位差量(phase retardation)测结果。

附图中主要标记符号说明：

1-偏光光谱量测装置

10-宽带白光光源

11-波长分光仪

12-偏振片

13-待测样品

14-检偏片

15-光侦测器

2-多通道光谱量测装置

20-发光单元

200-光源体

201-导光模块

2010、2011、2012-光纤

21-投光单元

210、211、212-透镜组

2101-准直透镜

2102-偏振片

22-收光单元

220、221、222-分光透镜组

2201-偏振分光镜

2202、2203-聚焦透镜

223、224、225-导光模块

23-影像处理单

230-多通道影像光谱仪

231-处理器

232-单通道影像光谱仪

3-能量损失校正方法

30～32-步骤

4-光谱强度归一化量测方法

40～45-步骤

9-待测物

90、91、92、93-曲线

具体实施方式

本发明的一范例提供一种多通道光谱量测装置，其利用多通道影像光谱仪结合光纤数组式的偏振光束控制探头，达到同时多个待测样品点的量测以及可弹性改变量测位置，适用于不同面积的样品量测。

本发明的一范例提供一种多通道光谱量测装置，其收光探头以偏振分光镜可以达到不用转动组件即可量测相位差，利于快速实时检测。

本发明的一范例提供一种多通道光谱量测装置，其搭配多通道光谱仪可大幅降低仪器成本，另外亦利用宽带的白光光源以量测相位差对应波长的分布，利于样品特性分析。

本发明的一范例提供一种光谱强度能量损失校正方法、光谱强度归一化量测方法以及相位差解析方法，其可对相互垂直的偏振光分量决定光能量损失校正参数，再根据多通道的光谱强度信息，由光谱仪同时得到的两相互垂直的偏振光束讯号以实时做讯号归一化处理，进而解析出相位差分布。

为能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明：

请参阅图2A所示，该图为本发明多通道光谱量测装置第一实施例示意图。该多通道光谱量测装置具有一发光单元20、一投光单元21、一收光单元22以及一影像处理单元23。该发光单元20，其可提供复数道宽带的导光光束。该发光单元20还包括有一光源体200以及一导光模块201。在本实施例中，该光源体200，为一白光光源且可产生一宽带光束。在本实施例中，该导光模块201为一光纤模块，其具有复数条光纤2010、2011及2012。该导光模块201，其可将该宽带光束分光，以形成该复数道导光光束，并将该复数道导光光束导引至该投光单元21。

该投光单元21，其可将该复数道导光光束调制成复数道线性偏振光，并平行投射至一待测物9上以形成复数道侦测光。在本实施例中该投光单元21还包括有复数组透镜组210、211及212，每一个透镜组210、211及212还与该导光模块201中的光纤相耦接，以接收由光纤导引的导光光束。每一个透镜组，以透镜组210为例，还具有一准直透镜2101(CollimationLens)以及一偏振片2102。该准直透镜2101，其可接收该导光光束以形成一准直光束。该偏振片2102，其可将该准直光束调制成该线性偏振光。

该收光单元22，其可接收该复数道侦测光，该收光单元22可将每一道侦测光分光以形成一第一偏振光束以及一第二偏振光束。该收光单元22还具有复数组分光透镜组220、221及222以及一导光数组。该复数组分光透镜组220、221及222，其可将该侦测光分光以形成该复数道第一偏振光束以及第二偏振光束。该导光数组，具有该复数个导光模块223、224及225，其分别与该复数组分光透镜组220、221及222耦接，每一个导光模块223、224及225可导引该第一偏振光束以及该第二偏振光束至该影像处理单元23。在本实施例中，该导光模块223、224及225为一光纤模块。

其中，每一个分光透镜组，以分光透镜组220为例，还具有一偏振分光镜2201(Polarizing Beam Splitter)以及一对聚焦透镜2202及2203(Focusing Lens)。该偏振分光镜2201，其可将该侦测光分光以形成相互垂直的该第一偏振光束以及第二偏振光束。该对聚焦透镜2202及2203，其分别设置于该偏振分光镜2201的一侧，以分别接收该第一偏振光束以及第二偏振光束，并分别将该第一以及第二偏振光聚焦至对应的导光模块223、224及225上。在本实施例中，每一个导光模块223、224及225还具有一对光纤分别耦接至该对聚焦透镜上2202及2203。

该影像处理单元23，其可接收该复数道第一偏振光束以及该复数道第二偏振光束，并进行演算处理。在图2A中，该影像处理单元23还具有一多通道影像光谱仪230以及一处理器231。该多通道影像光谱仪230，其与该收光单元22的导光数组相耦接，以接收该复数道第一与第二偏振光束。该处理器231，其可对该复数道第一与第二偏振光束进行演算，以形成一归一化光谱强度讯号。除了图2A的实施方式外，如图2B所示，该图为本发明的多通道光谱量测装置第二实施例示意图。在本实施例中，大致与图2A相同，差异的地方在于该影像处理单元23具有复数个单通道影像光谱仪232。其中每两个单通道影像光谱仪232分别由光纤与该对聚焦透镜相耦接，以分别接收该复数道第一与第二偏振光束。至于本发明的装置所欲量测的待测物9设置于该投光单元21以及该收光单元22之间。

待测物9量测前必须先做收光单元22的两垂直偏振讯号光能量损失校正，此收光能量损失主要来自于分光透镜组220、221及222中偏振分光镜及聚焦透镜耦合至光纤的损失。请参阅图3以及图4所示，其中，图3为本发明的光谱强度能量损失校正方法流程示意图；图4则为本发明的多通道光谱量测装置中的投光单元与收光单元局部示意图。该校正方法3首先进行步骤30，使一偏振光束的P波与S波偏振分光量相同。该光束可选择为线性偏振光或者是圆偏振光。在本实施例中，该光束为45度线性偏振光。在该步骤30中，首先假设整个量测参考坐标轴以待测物9的光轴为起始零度角度，然后调整偏振分光镜2201的穿透偏振光(P光)穿透轴和待测物9光轴夹45度角。

接着进行步骤31，在未放入待测物9情况下旋转偏振片2102的穿透轴角度α相对于待测物9光轴为零度角以改变该偏振光束的偏振角度，并量测其P波与S波偏振分光量。最后进行步骤32，根据量测到的P波与S波偏振分光量决定能量损失校正参数。在步骤32中，记录此时由影像处理单元所量测到的两垂直偏振光束的光谱强度讯号比值(S_1p/S_1s)与(S_1s/S_1p)，此比值即为待测物9量测时的光能量损失校正参数。

请参阅图5所示，该图为本发明光谱强度归一化量测方法以及相位差解析实施例流程示意图。以图2A的多通道光谱量测装置来做说明，该方法包括有下列步骤，首先进行步骤40，在未放入待测样品做光谱能量损失校正，旋转偏振片至0度位置，量测到S_1p和S_1s以求出出光谱校正参数(S_1p/S_1s)与(S_1s/S_1p)。该步骤40的程序如图3所述的流程，在此不作赘述。接着进行步骤41，待测物9放入多通道光谱量测装置中进行相位差量测。

随后，进行步骤42，以待测物9的光轴作为参考坐标的参考零度角，此时维持偏振分光镜的偏振穿透轴角度如前述图4中述取得校正参数(S_1p/S_1s)与(S_1s/S_1p)时的角度位置，并旋转偏振片2102穿透轴角度α相对于样品光轴为45度角，此时光谱仪量测到P及S偏振光的穿透光谱强度分布分别为S_2p及S_2s。

接下来，进行步骤43，根据量测到的校正参数(S_1p/S_1s)与(S_1s/S_1p)，以及穿透光谱强度分布S_2p及S_2s带入方程式(1)，即可以求得归一化的光谱强度分布讯号T_p(λ)和T_s(λ)。

$T_p\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{S_{2p}}{S_{2p}+\left(\frac{S_{1p}}{S_{1s}}\right)\·S_{2s}}$ $T_s\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{S_{2s}}{S_{2s}+\left(\frac{S_{1s}}{S_{1p}}\right)\·S_{2p}}---\left(1\right)$

为了使本发明所提出的量测架构，使其可以同时应用于光学补偿膜及各种液晶模块结构(例如Twist Nematic(TN)、Vertical Alignment(VA)Liquid Crystal等)量测，在根据PSA量测架构下，可以将P及S偏振光穿透强度讯号表示为相位差的函数，表示式为T_p，s(λ)＝f(δ)，其中δ为待测样品的相位差，进一步可以利用各组件的Jones Matrix表示式，可以计算得到如方程式(2)所示的光谱强度方程式。

$T_{p,s}\left(\mathrm{\λ}\right)={[\cos \mathrm{\β}\cos (\mathrm{\φ}-\mathrm{\γ}+\mathrm{\α})+\frac{\mathrm{\φ}}{\mathrm{\β}}\sin \mathrm{\β}\sin (\mathrm{\φ}-\mathrm{\γ}+\mathrm{\α})]}^2+\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{{\mathrm{\β}}^2}{\sin }^2\mathrm{\β}{\cos }^2(\mathrm{\φ}-\mathrm{\γ}-\mathrm{\α})---\left(2\right)$

其中，方程式中β²＝δ²+φ²及 $\mathrm{\δ}=\frac{\mathrm{\πd\Δn}}{\mathrm{\λ}},$ α为偏振片角度，γ为检偏片角度，φ为液晶的扭转角度(Twist Angle)，Δn为双折射率，d为样品厚度，λ为光波波长。随后，进行步骤44，将方程式(1)所得到的归一化穿透光谱强度分布，配合方程式(2)并利用拟合(Fitting)或直接求解方式得到待测样品的相位差分布Δnd，其中Δn为波长的函数，亦即可以得到与波长相关的相位差分布。最后，再利用步骤45，以方程式(3)所示的柯西色散方程式(Cauchy Dispersion Equation)拟合计算得到的相位差分布，以此可以消除系统噪声所造成的误差，并可以得到连续分布的相位差数值。

$\mathrm{\Δn}\left(\mathrm{\λ}\right)\·d=A+B\frac{1}{{\mathrm{\λ}}^2}+C\frac{1}{{\mathrm{\λ}}^4}---\left(3\right)$

其中A、B和C为柯西色散系数，可以利用最小平方法(Least SquareMethod)拟合所有的数据解的曲线以求得此三个系数。

如图6所示，利用本发明量测架构及图5的流程所得到的非均向性物质的归一化穿透光谱曲线示意图，其中曲线90为偏振片2102和偏振分光镜2201穿透轴为相互平行条件，而曲线91为偏振片2102和偏振分光镜2201穿透轴为相互垂直条件下的归一化光谱强度分布。至于拟合量测的结果，如图7所示，其中曲线92为柯西拟合曲线，而曲线93则代表实验的资料，由此可看出拟合的结果相当吻合。

另外，如图8所示，其乃利用图5的方法量测π-Cell液晶面板、扭转向列型(TN)液晶面板、多域垂直配向型(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)液晶面板和光学补偿膜的相位差量(phase retardation)测结果，此量测结果是利用本发明所量测到的归一化光谱强度分布曲线计算相位差分布，并配合柯西色散方程式来进行相位差分布的拟合计算。

惟以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限制本发明范围。即大凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。例如：使用不同种类的偏振片2102、偏振分光镜2201、光谱仪230等。内文中所揭露为本发明的典型实施装置与方法，本领域技术人员可加以修改及重新设计，亦可达到相同的效果，类似的各项更改，皆由本发明申请的权利要求范围加以界定。

Claims (27)

1、一种多通道光谱量测装置，包括：

一发光单元，其提供复数道具宽带的导光光束；

一投光单元，其将该复数道导光光束调制成复数道线性偏振光，并投射至一待测物上以形成复数道侦测光；

一收光单元，其接收该复数道侦测光，该收光单元将每一道侦测光分光以形成一第一偏振光束以及一第二偏振光束；以及

一影像处理单元，其接收该复数道第一偏振光束以及该复数道第二偏振光束，并进行演算处理。

2、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该发光单元包括有：

一光源体，其产生一宽带光束；以及

导光模块，其将该宽带光束分光，以形成该复数道导光光束，并将该复数道导光光束导引至该投光单元。

3、如权利要求2所述的多通道光谱量测装置，其中，该导光模块为一光纤模块。

4、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该投光单元包括有复数组透镜组，每一个透镜组具有：

一准直透镜，其接收该导光光束以形成一准直光束；以及

一偏振片，其将该准直光束调制成该线性偏振光。

5、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振片为一薄片式偏振片。

6、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振片为一棱镜式偏振片。

7、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该收光单元包括有：

复数组分光透镜组，其将该侦测光分光以形成该复数道第一偏振光束以及第二偏振光束；以及

一导光数组，其与该复数组分光透镜组耦接，该导光数组导引该第一偏振光束以及该第二偏振光束至该多通道影像光谱装置。

8、如权利要求7所述的多通道光谱量测装置，其中，该分光透镜组具有：

一偏振分光镜，其将该侦测光分光以形成相互垂直的该第一偏振光束以及第二偏振光束；以及

一对聚焦透镜，其分别设置于该偏振分光镜的一侧，以分别接收该第一偏振光束以及第二偏振光束，并分别将该第一以及第二偏振光聚焦至对应的导光模块上。

9、如权利要求8所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振分光镜为一薄片式偏振分光镜。

10、如权利要求8所述的多通道光谱量测装置，其中，该偏振分光镜为一棱镜式偏振分光镜。

11、如权利要求7所述的多通道光谱量测装置，其中，该导光模块为一光纤模块。

12、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该影像处理单元具有：

一多通道影像光谱仪，其与该收光单元相耦接，以接收该复数道第一与第二偏振光束；以及

一处理器，其对该复数道第一与第二偏振光束进行演算，以形成一归一化光谱强度讯号。

13、如权利要求1所述的多通道光谱量测装置，其中，该影像处理单元具有：

复数个单通道影像光谱仪，其分别与该收光单元相耦接，以分别接收该复数道第一与第二偏振光束；以及

一处理器，其与该复数个单通道影像光谱仪耦接，以对该复数道第一与第二偏振光束进行演算，以形成一归一化光谱强度讯号。

14、一种光谱强度能量损失校正方法，其包括有下列步骤：

使一偏振光束的P波与S波偏振分光量相同；

改变该偏振光束的偏振角度，以量测其P波与S波偏振分光量；以及

根据量测到的P波与S波偏振分光量决定能量损失校正参数。

15、如权利要求14所述的光谱强度能量损失校正方法，其中，该偏振光束选择为一线性偏振光、一圆偏振光以及非偏振光其中之一。

16、一种光谱强度归一化量测方法，其包括有下列步骤：

(a)决定一光束的能量损失校正参数；

(b)调制该光束以形成一第一偏振光；

(c)调整通过一待测物的该第一偏振光的偏振角度以形成一第二偏振光，并侦测该第二偏振光的P波与S波偏振分光量；以及

(d)根据该P波与S波偏振分光量以及能量损失校正参数计算归一化光谱强度分布。

17、如权利要求16所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该步骤(a)具有下列步骤：

(a1)使该光束的P波与S波偏振分光量相同；

(a2)改变该光束的偏振角度，以量测改变偏振角度的光束的P波与S波偏振分光量；以及

(a3)根据量测到的P波与S波偏振分光量决定该能量损失校正参数。

18、如权利要求16所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该第一偏振光的偏振角度与该待测物光轴相差一角度。

19、如权利要求18所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该角度为45度。

20、如权利要求17所述的光谱强度归一化量测方法，其中，该步骤(a1)的偏振光选择为一线性偏振光、一圆偏振光以及非偏振光其中之一。

21、一种相位差解析方法，其包括有下列步骤：

(a)决定一光束的能量损失校正参数；

(b)调制该光束以形成一第一偏振光；

(c)调整通过一待测物的该第一偏振光的偏振角度以形成一第二偏振光，并侦测该第二偏振光的P波与S波偏振分光量；

(d)根据该P波与S波偏振分光量以及能量损失校正参数计算归一化光谱强度分布；以及

(e)根据该归一化光谱强度分布，求得一相位差分布。

22、如权利要求21所述的相位差解析方法，其中，该步骤(a)具有下列步骤：

(a1)使该光束的P波与S波偏振分光量相同；

(a2)改变该光束的偏振角度，以量测改变偏振角度的光束的P波与S波偏振分光量；以及

(a3)根据量测到的P波与S波偏振分光量决定该能量损失校正参数。

23、如权利要求21所述的相位差解析方法，其中，该第一偏振光的偏振角度与该待测物光轴相差一角度。

24、如权利要求23所述的相位差解析方法，其中，该角度为45度。

25、如权利要求22所述的相位差解析方法，其中，该步骤(a1)的偏振光选择为一线性偏振光、一圆偏振光以及非偏振光其中之一。

26、如权利要求21所述的相位差解析方法，其中，求该相位差分布的方式为穿透光谱曲线拟合求解法。

27、如权利要求21所述的相位差解析方法，其中，求该相位差分布的方式为柯西色散拟合求解法。

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