介绍了一种基于Labview的消光式椭偏仪光学测量系统，用于进行透明薄膜厚度的精确测量。研究并推导出消光式椭偏仪光学系统的数学模型及椭偏参数的计算公式。在理论研究的基础上，基于虚拟仪器设计技术，开发了信号采集、传输电路和编写测量软件，设计了椭偏仪的自动控制测量系统。通过对SiO2薄膜的测试，验证了仪器具有良好的可靠性和重复性，薄膜厚度误差小于100A，折射率误差小于0．01。

提出了一套对椭偏仪的测量误差进行有效修正的方案，设计了一个Windows版的椭偏仪测厚数据处理软件，并在该软件中嵌入了对测量数据的误差进行修正的方法，使椭偏仪的最终测量结果更加精确。制作了30片厚度梯度分布的标准样片（厚度20nm～1μm），用于从“软”、“硬”件两个方面对椭偏仪进行误差修正，使最终的误差小于1％。本文所提出的修正方案具有一定的普适性、实用性。

给出了一种椭圆偏振光谱的快速测量方法,并使得实验系统的结构更为紧凑和小型化,减轻了重量. 研究中采用了由面阵型CCD探测器和平面多光栅组成的光谱仪,无需光栅扫描,就能够在很短时间内对光谱进行快速准确的数字凝视式成像,光谱分辨精度优于1.0nm,显著提高了系统工作的可靠性和效率. 系统采取了将CCD光谱仪后置的方式,研究并解决了从物理光学原理、器件设计和加工、系统调试和定标、软件编制以及到光谱测量和数据分析等一系列问题. 实验中对典型贵金属Au的光学常数谱进行了测量,获得了满意的结果.

提出一种可同时测量膜厚和折射率的新型快速高灵敏度薄膜测量方法－外差椭偏纳米薄膜测量技术，并给出了理论分析与设计、实验结果和误差分析、采用弱磁场塞曼激光器，用相位直接比较法得到０．１８°分辨率，是迄今结果最简单的新型椭偏仪设计，测量过程高速全自动化，适合于现场连续测量。理论上可达到较高的测量精度。

椭偏仪是目前薄膜光学参数测量最先进的智能化仪器，本文比较系统介绍了仪器的结构原理，测量方法和发展现状。