单旋转补偿器型椭偏仪随着其硬件水平和测量精度的逐步提升,获得了广泛的应用,其硬件水平包括光源的稳定性、偏振调制运动控制、以及探测器的灵敏度和信噪比等。椭偏仪硬件水平不仅会影响仪器测量的准确度,还会影响仪器测量的重复性精度。即使是在仪器经过高精度校准后,在使用椭偏仪进行纳米薄膜样品测量时,测量结果仍然在一定程度上偏离其真实值。产生这些偏差的原因包括仪器随机噪声、仪器系统误差、环境随机噪声以及测量人为误差因素等。其中,由于仪器随机噪声引起的偏差,反映了仪器本身测量的不确定度水平。面向光谱椭偏测量同时输出膜厚等参数结果不确定度的需求,本文研究建立一套面向单旋转补偿器型椭偏仪测量随机误差的快速评估方法及计算模型,从而实现在椭偏测量中同时获得测量值不确定度估计的目的。本文的主要研究内容和创新点如下:（1）建立了单旋转补偿器型椭偏仪随机误差评估模型。根据单旋转补偿器型椭偏仪测量原理,对其系统随机误差进行溯源,提出并建立了单旋转补偿器型椭偏仪随机误差源的光强噪声模型,并在此基础上建立了其随机误差传递与评估模型。（2）仿真验证了所提出的噪声传递与随机误差评估模型。根据噪声模型及其应用方法构建了相应的仿真实验环境,得到了仿真状态下模型计算的随机误差和仿真实验的随机误差,通过对比分析从理论层面验证了所提出的光强噪声模型和随机误差模型的适用性。（3）针对两种不同配置的单旋转补偿器型椭偏仪,对所提出的模型进行了实验验证。基于所提出的噪声模型对不同的配置仪器进行光强噪声信号采集,并将其作为随机误差源输入,对所提出的不确定度评估模型进行实验验证,通过与多种薄膜样件的多次测量统计结果比较,验证了所建立的误差评估模型的准确性和适用性。