在旋转器件型光谱椭偏仪中的同步触发定标方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种同步触发的定标方法及其装置，特别的，涉及一种在旋转器件型 光谱椭偏仪中实施的同步触发的定标方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 旋转器件型光谱椭偏仪是一类应用广泛的光谱椭偏仪，包括旋转起偏器型、旋转 验偏器型、单旋转补偿器型和双旋转补偿器型椭偏仪等。
[0003] 旋转器件一般由电机负载，电机在测量过程中一直处于运动状态，转速稳定且不 发生改变，如要保证测量数据的完整性和准确性，必须确认探测器采集的光强信号与旋转 器件的光轴位置严格对应。这就需要在运动电机与探测器之间创建触发连接模式，完成信 号的发送与转接，使得探测器采集光强信号的初始时刻能记录到运动电机光轴的瞬时位 置。完成这一采集过程的硬件系统可由光电探测器、嵌入式工控机（可替换为DSP或ARM 或工控机等）、运动控制部件（包括旋转器件、运动控制卡）组成。基本过程为旋转器件在 运动到预设的初始位置时由运动控制卡发出硬件触发信号，探测器接收到触发信号后开始 采集光强信号，探测器采集信号同时向外发出脉冲信号，由运动控制卡接收，并自动捕获此 时电机位置信息。
[0004] 如果探测器和运动电机的触发信号类型不同，可在硬件系统中加入信号转换器完 成信号转接。在此过程中，硬件触发信号转接的延迟不可避免，其使得探测器不能在电机 发送触发信号时立即开始采集数据，从而导致探测器的开始信号不能与电机的开始信号同 止 /J/ O
[0005] 此外，每个硬件都有自己的计时时钟，不同硬件的计时时钟会存在误差，探测器和 运动电机的时钟也会存在误差，这会导致旋转器件在测量周期各个区间的开始和结束时间 与探测器的时间不对应。
[0006] 如果上述两种误差因素均不能被克服，那么测量时探测器和运动电机并不能达到 严格意义上的同步，测量准确性较难保证。因此，为了提高旋转器件型光谱椭偏仪的测量准 确性，急需提供一种能够在旋转器件型光谱椭偏仪中实施的同步触发定标的方法。
【发明内容】
[0007] 为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面公开了一种在旋转器件型光谱椭 偏仪中的同步触发定标方法，其中，包括步骤：I.设定上层软件预设信息，所述预设信息包 括电机旋转频率序列，所述电机旋转频率序列中含有多个不同的电机旋转频率f;II.采用 预先补偿延迟角度的方式，修正电机预设触发角度值Ai ;III.采用修正电机旋转频率的方 式，修正电机与探测器的计时时钟偏差。
[0008] 特别的，所述预先补偿延迟角度的方式包括：i.确定在各个所述电机旋转频率f 下的延迟角度值At ;ii.根据所获得的所述延迟角度值At，修正所述电机预设触发角度值 Ai，从而为各个所述电机旋转频率f，确定相对应的修正电机预设触发角度值Ai' ；iii.把 所述修正电机预设触发角度值Ai'作为所述电机的触发角度。
[0009] 特别的，在步骤i中：根据所述电机向所述探测器发送触发信号和所述探测器接 收到该触发信号后采集光强信号的时间差，来确定所述延迟角度值At。
[0010] 特别的，在步骤ii中：所述修正电机预设触发角度值Ai'是在原有的所述电机预 设触发角度值Ai的基础上提前延迟角度值At后获得的。
[0011] 特别的，各个所述电机旋转频率f和与之相对应的所述延迟角度值At之间利用最 小二乘法拟合后，获得如下的线性关系：At = a*f+b，其中，a、b为系数。
[0012] 特别的，所述预设信息还包括所述电机预设触发角度值Ai。
[0013] 特别的，所述采用修正电机旋转频率的方式包括：iv.确定在各个所述电机旋转 频率f下，至少一个探测器积分时间段t所对应的实测电机时间间隔T ;v.根据所获得实测 电机时间间隔T，获得分别对应于各个所述电机旋转频率f的修正电机旋转频率f' ；vi.把 所述修正电机旋转频率f'作为所述电机的旋转频率。
[0014] 特别的，在步骤iv中，所述实测的电机时间间隔T表示为：
[0015]
中，（Aend-Ategin)表示在所述至少一个探测器积分时 间段t内电机捕获到的开始角度Ategin和结束角度Aend的角度差，f为所述电机的当前旋转 频率。
[0016] 特别的，当所述电机时间间隔T仅对应一个探测器积分时间段t时，被设置为不同 时间长度的探测器积分时间段t和与之对应的电机时间间隔平均值Τ'之间利用最小二乘 法拟合后，获得如下的线性关系：Τ' = c*t+d其中，c、d为系数，Τ'表示与t相对应的并且 在所述不同电机旋转频率f下获得的电机时间间隔T的平均值。
[0017] 特别的，当所述电机时间间隔T对应多个探测器积分时间段t时，所述多个探测器 积分时间段t和与之对应的电机时间间隔平均值τ η'之间利用最小二乘法拟合后，获得如下 的线性关系：Tn' = e*n*t+g，其中，e、g为系数，Tn'为在所述η个探测器积分时间段t内， 在各个所述电机旋转频率f下所实测的电机时间间隔T n的平均值，η为积分时间段的数量。
[0018] 特别的，所述修正电机旋转频率为
[0019] 特别的，所述预设信息还包括所述积分时间段的数量η。
[0020] 根据本发明的另一个方面公开了一种在旋转器件型光谱椭偏仪中，实施同步触发 定标的装置，其特征在于包括：信息预设单元，其用于预设电机旋转频率序列，所述电机旋 转频率序列中含有多个不同的电机旋转频率f;触发延迟修正单元，其用于通过预先补偿 延迟角度的方式，修正电机预设触发角度值Ai ;计时时钟修正单元，其用于通过补偿电机 旋转频率的方式，修正电机与探测器的计时时钟偏差。
[0021] 特别的，所述触发延迟修正单元包括：延迟角度测定模块，其用于确定在各个所述 电机旋转频率f下的延迟角度值At ;触发角度修正模块，其用于根据所获得的所述延迟角 度值At，修正所述电机预设触发角度值Ai，从而为各个所述电机旋转频率f，确定各自相对 应的修正电机预设触发角度值Ai' ；第一实施模块，其用于把所述修正电机预设触发角度值 Ai'作为所述电机的触发角度。
[0022] 特别的，所述修正电机预设触发角度值Ai'是在原有的所述电机预设触发角度值 Ai的基础上提前延迟角度值At后获得的。
[0023] 特别的，所述计时时钟修正单元包括：电机时间间隔测定模块，其用于确定在各个 所述电机旋转频率f下，至少一个探测器积分时间段t所对应的实测电机时间间隔T ;电机 旋转频率修正模块，其用于根据所获得实测电机时间间隔T，获得分别对应于各个所述电机 旋转频率f的修正电机旋转频率f' ；第二实施模块，其用于把所述修正电机旋转频率f'作 为所述电机的旋转频率。
[0024] 特别的，所述实测的电机时间间隔T表示为
其中， (A^-Ategin)表示在所述至少一个探测器积分时间段t内电机的开始角度Ategin和结束角度 Aend的角度差。
[0025] 特别的，所述修正电机旋转频率为
[0026] 通过本发明所公开的技术方案解决了旋转器件型光谱椭偏仪中的触发延时和计 时时钟偏差的问题，提高了测量精度和准确性。
【附图说明】
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