研究了一种采用横向塞曼激光器并且没有任何运动部件的外差干涉椭偏测量系统。由非理想的激光源、偏振分光镜等器件所产生的非线性误差,是影响纳米测量精度的主要因素。采用琼斯矢量法,分析并建立了光学系统寄生虚反射所引入的误差模型,讨论了虚反射对误差漂移的影响。在不考虑其它误差因素的前提下,同一光路内部产生的同频率虚反射波对测量结果没有影响;而不同频率的参考光束与测量光束之间的交叉虚反射所产生的膜厚测量误差为亚纳米量级。讨论了消除和抑制虚反射误差的方法。

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。