纳米薄膜材料的迅猛发展给微电子以及光电子的应用带来了革命性的变化。作为一种重要的光学测量手段,椭圆偏振光谱测量方法被广泛用于检测纳米薄膜的光学常数、纳米结构等信息。本文主要利用椭圆偏振光谱测量方法来研究信息功能薄膜材料的光学性质随温度、结构、厚度、组分等因素变化的规律,包括以下内容：1.利用椭圆偏振光谱测量方法以及第一性原理分子动力学的模拟,对锡(Sn)薄膜的光学性质随温度变化从固相到液相转变的规律进行实验和理论研究。液态Sn的介电常数实部明显小于固态Sn的值,同时不存在固态Sn的介电常数中在1.5 eV附近的带间跃迁吸收峰。利用液态Sn和固态Sn光学常数的区别,可以通过椭圆偏振光谱测量Sn的光学性质随温度的变化,从而确定纳米薄膜的熔点。从第一性原理的计算可以发现Sn的光学性质从固相到液相的转变来自于固态Sn和液态Sn在原子结构上的差异。2.利用椭圆偏振光谱技术获取了Si衬底上生长不同厚度的五氧化二钽(Ta205)薄膜的光学常数。当膜厚小于40 mn时,Ta205薄膜的折射率随着厚度的减小急剧减小；但是膜厚较大时,Ta2O5薄膜的折射率并不会随着厚度变化,而是接近于块体Ta205的折射率。这样的变化规律来自于薄膜与衬底间的中间氧化层以及薄膜表面的粗糙层的共同影响,其中粗糙层可以通过原子力显微镜观测得到。3.利用椭圆偏振光谱测量方法研究了不同组分Bi1-xSex(0<x<1)薄膜的光学性质。发现在Bi1-xSex薄膜中,对于不同波长的光,穿透深度不同。对于拓扑绝缘体来说,由于表面态的存在使得对应不同波长的自由电子浓度不同。为了描述拓扑绝缘体的这一特性,一个带“色散”的等离子频率被引入到普通的色散模型中。采用这个修改后的色散模型,对Bi0.38Se0.62薄膜样品的椭偏参数进行拟合,获得了反映自由电子浓度随穿透深度变化的特性,证明椭圆偏振光谱测量方法是一种能够反映拓扑绝缘体特性的表征手段。