JP4747304B2 - 計測装置及び計測方法、並びに、特性計測ユニット - Google Patents
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Description
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち、少なくとも1つの行列要素を算出する計測装置であって、
光学系に含まれる少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記光強度情報取得部は、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
それぞれの前記測定光の光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の光強度の理論式に含まれるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記少なくとも1つの行列要素を含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う。
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち、少なくとも1つの行列要素を算出する計測装置であって、
光源と、少なくとも4個の光学素子と、前記少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された測定光を受光する受光部と、を含む光学系と、
所与の帯域成分を含む、前記測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して前記受光部に入射させるように、かつ、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つが主軸方位を変更することが可能なように構成されており、
前記光強度情報取得部は、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
それぞれの前記測定光の光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の光強度の理論式に含まれるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記少なくとも1つの行列要素を含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う。
前記演算処理部で、
複数の前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行ってもよい。
前記演算処理部で、
それぞれの前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行ってもよい。
前記演算処理部で、前記16個の行列要素をすべて算出してもよい。
前記光強度情報取得部で、前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダの少なくとも一方の主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる前記測定光の光強度情報を取得してもよい。
前記光強度情報取得部で、前記第1の偏光子と前記第1のキャリアリターダとの主軸方位の角度差が一定になるように設定された前記光学系で得られる複数の前記測定光の光強度情報を取得してもよい。
前記光強度情報取得部で、前記第2の偏光子及び前記第2のキャリアリターダの少なくとも一方の主軸方位の設定が異なる前記複数の光学系で得られる複数の前記測定光の光強度情報を取得してもよい。
前記光強度情報取得部で、前記第2の偏光子と前記第2のキャリアリターダとの主軸方位の角度差が一定になるように設定された前記光学系で得られる複数の前記測定光の光強度情報を取得してもよい。
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち9個の行列要素を算出する計測装置であって、
光学系に含まれる、主軸方位が所与の角度差になるように設定された少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記演算処理部は、
前記光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、前記測定光の光強度の理論式に含まれる9個のキャリア振幅係数をすべて算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記9個のキャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記9個の行列要素を含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う。
測定対象の光学系を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち9個の行列要素を算出する計測装置であって、
光源と、少なくとも4個の光学素子と、前記少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された測定光を受光する受光部とを含む光学系と、
所与の帯域成分を含む、前記測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダを含み、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して前記受光部に入射させるように構成されており、かつ、
前記4個の光学素子の主軸方位が所与の角度差になるように設定されており、
前記演算処理部は、
前記光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、前記測定光の光強度の理論式に含まれる9個のキャリア振幅係数をすべて算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記9個のキャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記9個の行列要素を含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う。
前記光強度情報取得部で、
前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の光強度情報を取得してもよい。
前記光強度情報取得部で、
前記第1の偏光子の主軸方位と前記第1のキャリアリターダの主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、
前記第2のキャリアリターダの主軸方位と前記第2の偏光子の主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、かつ、
前記第1及び第2のキャリアリターダの主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の光強度情報を取得してもよい。
前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位情報を検出する検出部をさらに含み、
前記演算処理部は、
前記検出部で検出された主軸方位情報を利用して、前記キャリア振幅係数算出処理を行ってもよい。
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位設定を変更するアクチュエータをさらに含んでもよい。
前記光源から出射された光は、所与の帯域成分を含む光であってもよい。
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素をすべて算出する計測装置であって、
光学系に含まれる複数の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記光強度情報取得部は、
前記複数の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
それぞれの前記測定光の光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の光強度の理論式に含まれるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記複数の光学素子の主軸方位及び前記行列要素の少なくとも1つを含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する行列要素算出処理とを行う。
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち、少なくとも1つの行列要素を算出する計測方法であって、
光学系に含まれる少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得手順と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する演算処理を行う演算処理手順と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記光強度情報取得手順で、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理手順で、
それぞれの前記測定光の光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の光強度の理論式に含まれるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記少なくとも1つの行列要素を含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する行列要素算出処理と、
を行う。
前記演算処理手順で、
複数の前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行ってもよい。
前記演算処理手順で、
それぞれの前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行ってもよい。
前記演算処理手順で、前記16個の行列要素をすべて算出してもよい。
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち9個の行列要素を算出する計測方法であって、
光学系に含まれる、主軸方位が所与の角度差になるように設定された少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得手順と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する演算処理を行う演算処理手順と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記演算処理手順で、
前記光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、前記測定光の光強度の理論式に含まれる9個のキャリア振幅係数をすべて算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記9個のキャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記9個の行列要素を含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する行列要素算出処理と、
を行う。
前記光源から出射された光は、所与の帯域成分を含む光であってもよい。
測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素をすべて算出する計測方法であって、
光学系に含まれる複数の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する光強度情報取得手順と、
前記測定光の光強度情報と、前記測定光の光強度の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する演算処理を行う演算処理手順と、
を含み、
前記光強度情報取得手順で、
前記複数の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理手順で、
それぞれの前記測定光の光強度情報を解析処理して得られる相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の光強度の理論式に含まれるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記複数の光学素子の主軸方位及び前記行列要素の少なくとも1つを含む前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する行列要素算出処理とを行う。
以下、本発明を適用した第1の実施の形態に係る計測装置として、測定対象である試料100の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素をすべて算出することが可能な計測装置1について説明する。
図1に、計測装置1を示す。
光学系10は、光源12と受光部14とを含む。光学系10は、また、光源12と受光部14とを結ぶ光路L上に設けられた光学素子である、偏光子22、第1のキャリアリターダ24、第2のキャリアリターダ34、検光子32を含む。光学系10は、光源12から出射された光が偏光子22及び第1のキャリアリターダ24を介して試料100に入射し、試料100によって変調された光が、第2のキャリアリターダ34及び検光子32を介して受光部14に入射するように構成されてなる。
光強度情報取得部40は、光学系10に含まれる光学素子及び試料100によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の光強度情報を取得する。
演算処理部50は、測定光の光強度情報と、測定光の光強度の理論式とに基づいて、ミュラー行列の行列要素を算出する演算処理を行う。すなわち、演算処理部50によって、ミュラー行列の行列要素が算出される。
計測装置1は、演算処理装置60を含んでいてもよい。この場合、演算処理部50は、演算処理装置60に含まれる。また、演算処理装置60は、記憶装置55を含む。記憶装置55は、演算処理部50で算出された種々のデータを一時保管する機能を有していてもよい。
計測装置1は、駆動・検出部70−1〜70−4をさらに含んでいてもよい。駆動・検出部のうち、駆動部は、光学系を構成する光学素子(偏光子22、第1及び第2のキャリアリターダ24,34、検光子32)の主軸方位を可変設定するアクチュエータである。また、検出部は、光学素子の主軸方位を検出するセンサである。
次に、本実施の形態に係る計測装置が採用するミュラー行列要素算出原理を説明する。
。式中の、θ2は第2のキャリアリターダ34の主軸方位であり、φ2(σ)は第2のキ
ャリアリターダ34の複屈折位相差である。そして、Xは、試料100のミュラー行列である。
,水平直線偏光成分と垂直直線偏光成分との光強度の差,45°直線偏光成分と−45°直線偏光成分との光強度の差,右回り円偏光成分と左回り円偏光成分の光強度の差}Tは出射ストークスパラメータを示し、Sin={P0(σ),0,0,0}Tは入射ストークスパラメータを示す。なお、P0(σ)は、光源12の波数に対する光強度である。
式(8a)〜(8i)に表れる係数A0000〜ASS33は、以下の各式で表される。
キャリア振幅係数N00〜NSSは、相関関数を利用して算出可能である。以下、キャリア振幅係数N00〜NSSを算出する方法について説明する。
り得られるのは、式(22)から導出されるように、測定光の相関関数
成分の周期の逆数0,±L1,±L2,±(L2−L1),±(L2+L1)を中心とする9つの成分を含むこととなる。ここで、これらの周期の逆数を適当に選べば、C(h)に
含まれる各成分を、h軸上で互いに分離することができる。このうち、h=0,L1,L2,(L2−L1),(L2+L1)を中心とする5つの成分を取り出して、各々をフーリエ変換すると、
9個のキャリア振幅係数N00〜NSSは、式(8a)〜式(8i)からわかるように、試料100のミュラー行列要素の線形結合に、光源12の光強度P0(σ)が乗算された形になっている。そして、光源の光強度P0、係数A0000〜ASS33及びキャリア振幅係数N00〜NSSは、数値として算出することができる。すなわち、式(8a)〜式(8i)は、16個のミュラー行列要素m00〜m33を未知数として含む式であるといえる。そのため、これらの式を解くことで、ミュラー行列要素を算出することが可能になる。
図6〜図8には、本実施の形態に係る計測装置の動作フローチャートを示す。
図6は、光強度情報取得手順のフローチャートである。
図7は、キャリア振幅係数算出手順のフローチャートである。キャリア振幅係数算出処理手順では、光強度情報取得部40で取得された光強度情報に基づいて、演算処理部50がキャリア振幅係数を算出する。なお、ここでは、フーリエ変換処理を例にとって説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
図8は、ミュラー行列要素算出手順のフローチャートである。ミュラー行列要素算出処理手順では、演算処理部50が、キャリア振幅係数と、キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、ミュラー行列要素を算出する。
以下、光学系10の光学素子(偏光子22、第1及び第2のキャリアリターダ24,34、検光子32)の主軸方位設定を具体的に設定し、ミュラー行列要素の算出手順について説明する。
以上に述べたように、本実施の形態に係る計測装置によると、測定対象である試料100の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素を、簡易、簡便、かつ、迅速に算出することが可能になる。
振幅反射係数、及び、p-偏光とs-偏光との位相差である。
ここまで、試料100の16個のミュラー行列要素をすべて算出する計測装置について説明してきたが、本発明に係る計測装置は、これに限られるものではない。
計測装置は、1つの光強度情報のみを利用して、複数個のミュラー行列要素を算出するように構成されていてもよい。
計測装置は、複数の光強度情報を利用して、16個よりも少ない数のミュラー行列要素を算出するように構成されていてもよい。
以下、本発明を適用した第2の実施の形態について、第1の実施の形態との相違点に留意しながら説明する。なお、本実施の形態でも、既に説明した内容は可能な限り適用するものとする。
先に説明したように、計測装置1によれば、1回の計測で得られる光強度情報と、光学素子の主軸方位情報とに基づいて、16個のミュラー行列要素の関係を表す9個の関係式を導出することができる(式(8a)〜式(8i)参照)。
図9に、本実施の形態に係る計測装置の動作フローチャート、特に、キャリア振幅係数算出手順及びミュラー行列要素算出手順を示す。
以下、光学系10の光学素子(偏光子22、第1及び第2のキャリアリターダ24,34、検光子32)の主軸方位設定を具体的に設定し、ミュラー行列要素の算出手順について説明する。
Claims (25)
- 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち、少なくとも1つの行列要素を算出する計測装置において、
光学系に含まれる少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得部は、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
それぞれの前記測定光の波数に対する光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数であるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記少なくとも1つの行列要素を変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う計測装置。 - 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち、少なくとも1つの行列要素を算出する計測装置において、
光源と、少なくとも4個の光学素子と、前記少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された測定光を受光する受光部と、を含む光学系と、
所与の帯域成分を含む、前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して前記受光部に入射させるように、かつ、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つが主軸方位を変更することが可能なように構成されており、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得部は、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
それぞれの前記測定光の波数に対する光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数であるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記少なくとも1つの行列要素を変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う計測装置。 - 請求項1又は請求項2記載の計測装置において、
前記演算処理部で、
複数の前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行う計測装置。 - 請求項1又は請求項2記載の計測装置において、
前記演算処理部で、
それぞれの前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行う計測装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の計測装置において、
前記演算処理部で、前記16個の行列要素をすべて算出する計測装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の計測装置において、
前記光強度情報取得部で、前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダの少なくとも一方の主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する計測装置。 - 請求項6記載の計測装置において、
前記光強度情報取得部で、前記第1の偏光子と前記第1のキャリアリターダとの主軸方位の角度差が一定になるように設定された前記光学系で得られる複数の前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する計測装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の計測装置において、
前記光強度情報取得部で、前記第2の偏光子及び前記第2のキャリアリターダの少なくとも一方の主軸方位の設定が異なる前記複数の光学系で得られる複数の前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する計測装置。 - 請求項8記載の計測装置において、
前記光強度情報取得部で、前記第2の偏光子と前記第2のキャリアリターダとの主軸方位の角度差が一定になるように設定された前記光学系で得られる複数の前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する計測装置。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載の計測装置において、
前記光強度情報取得部で、
前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する計測装置。 - 請求項10記載の計測装置において、
前記光強度情報取得部で、
前記第1の偏光子の主軸方位と前記第1のキャリアリターダの主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、
前記第2のキャリアリターダの主軸方位と前記第2の偏光子の主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、かつ、
前記第1及び第2のキャリアリターダの主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する計測装置。 - 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち9個の行列要素を算出する計測装置において、
光学系に含まれる、主軸方位が所与の角度差になるように設定された少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記
第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得部は、
前記第1の偏光子の主軸方位と前記第1のキャリアリターダの主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、
前記第2のキャリアリターダの主軸方位と前記第2の偏光子の主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、かつ、
前記第1及び第2のキャリアリターダの主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の波数に対する光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
前記光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数である9個のキャリア振幅係数をすべて算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記9個のキャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記9個の行列要素を変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う計測装置。 - 測定対象の光学系を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち9個の行列要素を算出する計測装置において、
光源と、少なくとも4個の光学素子と、前記少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された測定光を受光する受光部とを含む光学系と、
所与の帯域成分を含む、前記測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダを含み、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して前記受光部に入射させるように構成されており、かつ、前記4個の光学素子の主軸方位が所与の角度差になるように設定されており、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得部は、
前記第1の偏光子の主軸方位と前記第1のキャリアリターダの主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、
前記第2のキャリアリターダの主軸方位と前記第2の偏光子の主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、かつ、
前記第1及び第2のキャリアリターダの主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の波数に対する光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
前記光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数である9個のキャリア振幅係数をすべて算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記9個のキャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記9個の行列要素を変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する行列要素算出処理とを行う計測装置。 - 請求項1から請求項13のいずれかに記載の計測装置において、
前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位情報を検出する検出部をさらに含み、
前記演算処理部は、
前記検出部で検出された主軸方位情報を利用して、前記キャリア振幅係数算出処理を行う計測装置。 - 請求項1から請求項14のいずれかに記載の計測装置において、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位設定を変更するアクチュエータをさらに含む計測装置。 - 請求項1から請求項15のいずれかに記載の計測装置において、
前記光源から出射された光は、所与の帯域成分を含む光である計測装置。 - 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素をすべて算出する計測装置において、
光学系に含まれる複数の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得部と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する演算処理を行う演算処理部と、
を含み、
前記複数の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得部は、
前記複数の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理部は、
それぞれの前記測定光の波数に対する光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数であるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記複数の光学素子の主軸方位及び前記行列要素の少なくとも1つを変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する行列要素算出処理とを行う計測装置。 - 請求項1から請求項17のいずれかに記載の計測装置を含む光学特性計測ユニット。
- 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち、少なくとも1つの行列要素を算出する計測方法において、
光学系に含まれる少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得手順と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する演算処理を行う演算処理手順と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得手順で、
前記少なくとも4個の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理手順で、
それぞれの前記測定光の波数に対する光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数であるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記少なくとも1つの行列要素を変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記少なくとも1つの行列要素を算出する行列要素算出処理と、
を行う計測方法。 - 請求項19記載の計測方法において、
前記演算処理手順で、
複数の前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行う計測方法。 - 請求項19記載の計測方法において、
前記演算処理手順で、
それぞれの前記測定光に対する前記キャリア振幅係数算出処理で算出された前記キャリア振幅係数に基づいて、前記行列要素算出処理を行う計測方法。 - 請求項19から請求項21のいずれかに記載の計測方法において、
前記演算処理手順で、前記16個の行列要素をすべて算出する計測方法。 - 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素のうち9個の行列要素を算出する計測方法において、
光学系に含まれる、主軸方位が所与の角度差になるように設定された少なくとも4個の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得手順と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する演算処理を行う演算処理手順と、
を含み、
前記少なくとも4個の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び前記第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得手順で、
前記第1の偏光子の主軸方位と前記第1のキャリアリターダの主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、
前記第2のキャリアリターダの主軸方位と前記第2の偏光子の主軸方位との角度差が45度の奇数倍になるように、かつ、
前記第1及び第2のキャリアリターダの主軸方位の角度差が45度の整数倍になるように設定された前記光学系で得られる前記測定光の波数に対する光強度情報を取得し、
前記演算処理手順で、
前記光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数である9個のキャリア振幅係数をすべて算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記9個のキャリア振幅係数と、前記少なくとも4個の光学素子の主軸方位及び前記9個の行列要素を変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記9個の行列要素を算出する行列要素算出処理と、
を行う計測方法。 - 請求項19から請求項23のいずれかに記載の計測方法において、
前記光源から出射された光は、所与の帯域成分を含む光である計測方法。 - 測定対象の光学特性を表すミュラー行列の16個の行列要素をすべて算出する計測方法において、
光学系に含まれる複数の光学素子及び前記測定対象によって変調された、所与の帯域成分を含む測定光の波数に対する光強度情報を取得する光強度情報取得手順と、
前記測定光の波数に対する光強度情報と、前記測定光の波数に対する光強度の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する演算処理を行う演算処理手順と、
を含み、
前記複数の光学素子は、第1及び第2の偏光子と、複屈折位相差が既知でその値が互いに異なる第1及び第2のキャリアリターダとを含み、
前記測定光は、光源から出射された光を前記第1の偏光子及び前記第1のキャリアリターダを介して前記測定対象に入射させ、前記測定対象によって変調された前記光を、前記第2のキャリアリターダ及び第2の偏光子を介して受光部に入射させることによって得られる光であり、
前記測定光の波数に対する光強度の理論式は、前記第1及び第2のキャリアリターダの複屈折位相差を変数とする正弦関数及び余弦関数の多項式で表される式であり、
前記光強度情報取得手順で、
前記複数の光学素子の少なくとも1つの主軸方位の設定が異なる前記光学系で得られる複数の前記測定光の前記光強度情報を取得し、
前記演算処理手順で、
それぞれの前記測定光の波数に対する光強度情報を解析処理して得られる自己相関関数に基づいて、それぞれの前記測定光の波数に対する光強度の理論式の各項の係数であるキャリア振幅係数の少なくとも1つを算出するキャリア振幅係数算出処理と、
前記キャリア振幅係数算出処理によって算出された前記キャリア振幅係数と、前記複数の光学素子の主軸方位及び前記行列要素の少なくとも1つを変数とする式で表される前記キャリア振幅係数の理論式とに基づいて、前記16個の行列要素をすべて算出する行列要素算出処理とを行う計測方法。
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