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最初,椭偏仪的工作波长多为单一波长或少数独立的波长,最典型的是采用激光或对电弧等强光谱光进行滤光产生的单色光源。现在大多数的椭偏仪在很宽的波长范围内以多波长工作(通常有几百个波长,接近连续)。和单波长的椭偏仪相比,光谱型椭偏仪有下面的优点:可以提升多层探测能力,可以测试物质对不同波长光波的折射率等。
早期的椭偏研究主要集中于偏振光及偏振光与材料相互作用的物理学研究以及仪器的光学研究。计算机的发展和应用使椭偏数据的拟合分析变得容易,促使椭偏仪在更多的领域得到应用。硬件的自动化和软件的成熟大大提高了运算的速度,成熟的软件提供了解决问题的新方法,因此,椭偏仪现在已被广泛应用于材料、物理、化学、生物等领域的研究、开发和制造过程中。