近几十年来，随着自动椭偏仪的发展和完善，椭偏光谱技术作为表征光学性质和块材以及薄膜分层结构的一种非破坏性工具已经逐渐地普及。与传统的测试手段相比，它具有非破坏性、非苛刻性、高精度和高灵敏度等优点。通过椭偏测量，可以在很短的时间内得到从近紫外到近红外范围内的椭偏参数ψ和Δ随波长变化的全谱。然后对ψ和Δ进行解谱，可以得到诸如介电常数、光学常数、膜层厚度和复合膜中各个成分的组分等参数。逐渐成为测量超薄膜、超晶格、多层膜等各种薄膜材料的厚度和光学常数的一种重要的技术手段。为了对椭偏光谱技术有一个全面的了解和研究，本论文主要从以下几个方面展开工作： 首先，详细阐述了国内外椭偏仪以及椭偏技术的发展历史、现状和特点，并且介绍了它在各个领域中的应用。然后，从理论上研究了椭圆偏振光谱技术原理，详细推导出环境媒质-薄膜-基片系统所遵循的椭偏方程，然后研究了光度式椭偏仪的测量原理，进而给出椭偏参数与光学常数之间的关系。在第三章介绍了两种常用的椭圆偏振测量仪的硬件组成和测量的自动化改进，同时给出RAP-Ⅰ型椭偏光谱仪的工作原理。第四章介绍了椭偏数据解谱软件的各个主要窗口及其功能，并对解谱时常用的算法和拟合模型进行了较为详细的描述，同时介绍了判别解谱结果精确度的重要指标均方根误差(RSME)。 最后在第五章中，分四个部分介绍了椭偏测量术的应用。第一，椭偏测量术在超薄金属薄膜中的应用。用直流溅射法制备了五个厚度的超薄Ag膜，透射电镜(TEM)图像表明厚度低于30nm的薄膜样品均为非连续的。通过对椭圆偏振光谱仪测量数据进行解谱得到五个样品的厚度分别为4.0、6.2、12.5、26.2和30.0nm。从拟合结果中的消光系数k图谱中发现，在Ag1到Ag4样品中分别于477、539、590和689nm处出现了表面等离子体共振峰，而Ag5样品没有出现。分析认为表面等离子体共振峰是由于入射的P偏振光与Ag纳米粒子侧面位置的电子等离子体激元偶合而产生的。同时在Ag1和Ag2样品消光系数k图谱的高能端288nm处出现了另一吸收峰，并对此进行了分析。第二，椭偏测量术在透明导电ITO薄膜中的应用。用溅射法在Si片上制备了厚度为140.5nm的ITO薄膜，用椭偏仪对所制备的薄膜进行了测量。分别用Drude+Lorentz Oscillator模型、有效介质近似(EMA)和Graded(层进)模型对测量所得的椭偏参数ψ、Δ进行了拟合，得到