成像橢偏儀延續(xù)了傳統(tǒng)橢偏儀的測(cè)量原理：它們測(cè)量樣品引起了探測(cè)光束偏振的變化。這種變化被轉(zhuǎn)化為每個(gè)探測(cè)光子能量的兩個(gè)實(shí)數(shù)，即所謂的橢圓參數(shù) Δ  （“Delta”）和Ψ（“Psi”）。 通過計(jì)算樣品建模，這些參數(shù)轉(zhuǎn)化為感興趣的樣品屬性，例如：一層或多層的厚度、折射率和/或吸收率。

然而，與傳統(tǒng)的橢偏儀相比，成像橢偏儀在調(diào)制探測(cè)偏振態(tài)和/或偏振分析儀（偏振調(diào)制）時(shí)采集顯微鏡圖像堆棧（而不是“僅”強(qiáng)度值）。相機(jī)的每個(gè)像素都充當(dāng)單獨(dú)的光電探測(cè)器，從而并行測(cè)量超過 500 000 條強(qiáng)度曲線。然后顯微鏡圖像的每個(gè)像素返回一個(gè)測(cè)量值Δ 和 Ψ,從而形成了所謂的 Δ-Ψ-圖。因此，計(jì)算模型現(xiàn)在提供了像素級(jí)的轉(zhuǎn)換 Δ-Ψ-圖模型擬合結(jié)果的空間分辨顯微照片，特別是厚度圖和/或折射率圖（圖。1）。

Accurion 的成像橢偏儀應(yīng)用所謂的PCSA（偏振器、補(bǔ)償器、樣品、分析器）：偏振控制（或偏振狀態(tài)發(fā)生器，PSG）包括線性偏振器和用于相位延遲的波片（“補(bǔ)償器”）。偏振分析器（或偏振態(tài)分析器，PSA）位于顯微鏡物鏡和圖像檢測(cè)器之間，僅包含一個(gè)線性偏振器（圖2）。

三個(gè)偏振組件（P、C、A）安裝在電動(dòng)空心軸旋轉(zhuǎn)器上，用于偏振調(diào)制。 Accurion 的成像橢偏儀采用以下方法: 歸零橢偏儀和旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器橢偏儀。在這兩種情況下，采集的圖像堆棧的每個(gè)像素都會(huì)產(chǎn)生一條強(qiáng)度曲線，該曲線是所應(yīng)用的 P、C 和 A 旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置的函數(shù)：

• 歸零橢偏儀 (NE)：歸零模式迭代地旋轉(zhuǎn)偏振器 (P) 和檢偏器 (A) 以檢測(cè)相對(duì)強(qiáng)度最小值的角位置，以便計(jì)算 Δ 和 Ψ（圖3）。 這是各種橢圓偏振模式中高度 精 準(zhǔn)的，對(duì)于檢測(cè)折射率和/或?qū)雍穸鹊奈⑿∽兓ɡ鐔卧踊騿畏肿訉与A）特別有用。

• 旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器橢偏儀 (RCE)：RCE 測(cè)量相機(jī)信號(hào)作為補(bǔ)償器旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)（圖 4）。它是市場(chǎng)上常見的橢圓偏振模式之一，因?yàn)樗梢詫?duì)所有類型的樣品進(jìn)行快速測(cè)量。

成像橢偏儀的一個(gè)突出特點(diǎn)是在單個(gè)儀器中提供這些互補(bǔ)的橢偏儀模式。