【手続補正書】
【提出日】平成24年6月4日(2012.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定面にわたった光の偏光状態の分布を特徴付けることによって、集束照明ビームと観測されるサンプルとの間の相互作用に起因する３次元電磁場を分析するためのベクトル偏光測定装置であって、該３次元電磁場は、横断成分に加えて、該照明ビームの伝搬方向に平行な長手方向成分を有し、該装置は、
ａ）光ビームを生成するための照明源と、該光ビームのビーム幅にわたった異なる位置における該偏光状態を制御するための手段とを備えている、空間偏光状態発生器と、
ｂ）照明光ビームを焦点に合わせるための集束システムであって、該集束システムは、該焦点において適切な３次元ベクトル構造を有する緊密な焦点を生じさせるように約０．６を超える開口数を有する、集束システムと、
ｃ）該照明された集束場および該サンプルの３次元ベクトル電磁相互作用に関する情報を検索するように、該測定面の幅にわたった異なる位置における該サンプルからの該光の偏光状態を測定することができる偏光感知検出器を備えている、少なくとも１つの空間偏光状態分析器と
を備えている、装置。
【請求項２】
前記照明光ビームおよび前記サンプルからの反射光の両方が通過し、該照明光を該反射光から分離するための光スプリッタをさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光スプリッタは、前記サンプルに向かって前記光の一部を反射し、検出アームに向かって該光の一部を通過させるように前記照明の断面の一部のみを覆う少なくとも１つの鏡を備えている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ｄ）前記サンプルによって散乱された前記光を捕捉するための高開口数光学コレクタ
をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記光ビームのビーム幅にわたった異なる位置における前記偏光状態を制御するための前記手段は、前記照明光および検出された光の両方の前記偏光状態を制御するようにさらに適合されている空間偏光状態制御である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの空間偏光状態分析器は、ストークスベクトルの空間分布を測定するように適合されている、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記空間偏光状態分析器は、前記測定面上の異なる位置における前記偏光状態を測定するための手段を備えている、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記空間偏光状態分析器は、偏光状態分析器と、前記測定面の幅にわたった空間分解能を有する強度検出器とを備えている、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記偏光状態分析器は、ピクセル化検出器と組み合わせて前記偏光状態を測定することができる、波長板および偏光子の連続的な組み合わせを備えている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、複数の偏光分析器を備え、各偏光分析器は、前記測定面において異なる位置で光強度測定を行う、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の光強度測定は、時間的に連続して実行される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数の光強度測定は、前記光を分割し、２つ以上の光検出器を使用することによって同時に実行される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記検出器は、前記測定表面にわたった異なる位置で強度偏光測定を実行するための、少なくとも１つのピクセル化検出器を備えている、請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
制御および処理ユニットをさらに備えている、請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記制御および処理ユニットは、
前記空間偏光状態発生器を制御するための手段と、
前記空間偏光状態分析器の前記測定を同期化するための手段と、
前記３次元ベクトル場および／または前記観測されたサンプルの特徴を評価するように、取得されたデータを処理するための手段と
を備えている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記測定面の幅にわたった異なる位置における前記光の前記偏光状態を測定することができる偏光感知検出器を備えている、少なくとも１つの空間偏光状態分析器と、
前記サンプルの共焦点偏光感知画像とともに、前記照明された集束場と該サンプルとの間の前記３次元ベクトル電磁相互作用に関する情報を検索するように、該サンプル内の異なる位置から戻る光の偏光状態を測定することができる偏光感知検出器を備えている、少なくとも１つの共焦点偏光状態分析器と、
該サンプルからの反射光を該少なくとも１つの空間偏光状態分析器に方向付けるための第１の光スプリッタと、
該サンプルからの反射光を該少なくとも１つの共焦点偏光状態分析器に方向付けるための第２の光スプリッタと
をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記共焦点偏光状態分析器は、前記サンプル内の異なる深度から戻る測定値を選択するように適合されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記光源は、レーザを備えている、請求項１〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記光源は、レーザの出力を拡張し、得られる平行ビームを生じるコリメータレンズと組み合わせて、レーザと空間フィルタとを備えている、請求項１〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記光ビームのビーム幅にわたった異なる位置における前記偏光状態を制御するための前記手段は、個別の偏光構成要素を備えている、請求項１〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記個別の偏光構成要素は、ピクセル化空間光変調器、連続偏光デバイス、または位相および振幅マスクを含む群から選択される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記偏光状態発生器は、ビームの幅にわたって選択的に作用することができる、請求項１〜２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記光学測定面を選択するための光学システムをさらに備えている、請求項１〜２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記測定面は、前記集束システムの入射瞳と共役である、請求項１〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記光学システムは、前記空間偏光状態制御の出射面と前記集束システムの前記入射瞳とを光学的に共役させるための手段を備えている、請求項２３または２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記光学システムは、前記集束システムの同一入射瞳の画像を前記検出器測定面上に生じさせるための手段を備えている、請求項２３〜２５のうちのいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記測定面は、射出瞳である、請求項１〜２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
測定面にわたった光の偏光状態の分布を特徴付けることによって、集束照明ビームと観測されるサンプルとの間の相互作用に起因する３次元電磁場を分析するための方法であって、該３次元電磁場は、横断成分に加えて、該照明ビームの伝搬方向に平行な長手方向成分を有し、該方法は、
ａ）照明光ビームを生成するステップと、
ｂ）該光ビームのビーム幅にわたった異なる位置における該偏光状態を制御するステップと、
ｃ）約０．６を超える開口数を有する集束システムを用いて該照明光ビームを焦点に集束させるステップであって、該焦点は、緊密な焦点であり、その結果、該集束光が該焦点において適切な３次元ベクトル構造を有することを確実にする、ステップと、
ｄ）該照明された集束場および該サンプルの３次元ベクトル電磁相互作用に関する情報を検索するように、該測定面の幅にわたった異なる位置における反射光の該偏光状態を検出および測定するステップと
を含む、方法。
【請求項２９】
前記検出された光の前記偏光状態を制御するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ストークスベクトルの空間分布を測定するステップをさらに含む、請求項２８または請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
射出瞳上の異なる位置における前記偏光状態を測定するステップをさらに含む、請求項２８〜３０のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記測定面の異なる位置で光強度測定を行うステップをさらに含む、請求項２８〜３１のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
複数の光強度測定は、時間的に連続して実行される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
複数の光強度測定は、前記光を分割し、２つ以上の光検出器を使用することによって同時に実行される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記３次元ベクトル場および／または前記観測されたサンプルの特徴を評価するように、取得されたデータを処理するステップをさらに含む、請求項２８〜３４のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
焦点領域中の前記照明光ビームの前記電磁場を計算することと、
該焦点領域の中心における光軸上の集束場および点散乱体の相互作用に起因する該電磁場を計算することと、
照明光と前記サンプルとの間の前記相互作用に関する情報を検索するための手段として、前記システムの瞳にわたって変動する偏光量を判定することと
をさらに含む、請求項２８〜３５のうちのいずれかに記載の方法。