エリプソメータ
M series
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ハードウェアの特長
革新的な光サーボ・光リファレンス制御
PEMは温度等の環境変化に敏感です。日本分光では温調機構に加え、独自の光サーボ・光リファレンスを採用しており、環境変化に対する安定性を格段に向上させました。
図1 温度安定信号ブロック図
光サーボ
光サーボとは、PEMの変調状態を参照光学系によりモニタし、一定の変調状態に制御する機能を指しています。この機能により以下の二点のメリットがあります。
- 測定波長に最適なPEM駆動電圧の自動設定が可能
- 温度等の環境変動に起因するドリフトの補償
光リファレンス
光リファレンスとは、ロックインアンプの参照信号を参照光学系から生成する機能を指しています。この機能により以下のメリットがあります。
- 全波長で位相ずれのない検波が可能
PEMデュアルロックイン方式
電気的な偏光変調素子であるPEM（Photo Elastic Modulator）により高速変調（オメガ = 50kHz）された光を試料に照射します。
そしてその反射光の偏光変化をオメガ（50kHz）と2オメガ（100kHz）信号を同時にロックインアンプで取り込むことでデータを取得します。
PEMによって作られる位相差は、PEMの駆動電圧で制御しており、測定波長に最適な偏光状態を作り出しています。
この機構は従来のエリプソメータで採用されて入れる機械的な回転機構を必要とせず、高速で安定した分光エリプソメータを実現しました。
図2 PEM原理図
図3 光が試料表面で反射する様子
