椭偏仪通过探测偏振光与待测样品反应前后偏振态的改变来获取样品的几何形貌和光学信息,具有快速准确、非接触无损伤、低成本和易于集成等优点,被广泛应用于纳米薄膜厚度和材料光学常数的测量与标定。随着高k材料、宽禁带半导体、超薄膜等在光电子、微电子等领域的广泛应用,迫切需要开发紫外及深紫外光谱椭偏仪,以满足这些材料测量表征需求。光谱椭偏仪的性能依赖于偏振调制器件的使用光谱范围,常用的偏振调制器件包括旋转补偿器、光弹调制器、液晶延迟器和旋转偏振器等。由于补偿器在紫外波段严重的色散及透过率低等问题,旋转补偿器椭偏仪向紫外和深紫外波段的扩展较为困难且成本较高。光弹调制器对测量环境要求较高且校准复杂,紫外光会破坏液晶分子的光学特性,这些问题限制了光弹和液晶调制型椭偏仪向紫外和深紫外波段的扩展。相比而言,旋转偏振器具有宽光谱消色散、成本低、操作简单和易于向深紫外扩展等优势,本文设计开发出旋转偏振器紫外光谱椭偏仪,将在高k材料、宽禁带半导体、超薄膜等纳米薄膜材料测量中具有广泛的应用前景。本文围绕旋转偏振器紫外光谱椭偏仪设计与开发展开研究,详细阐述了研究背景、系统工作原理、系统设计与搭建、系统性能评估与应用测试等,具体内容包括:（1）详细阐述了旋转偏振器紫外光谱椭偏仪（RPSE）的工作原理,推导了系统测量模型和数据处理方法,介绍了基于传输矩阵方法的纳米薄膜椭偏测量数据处理方法,提出了基于傅里叶系数拟合和LM算法的光谱椭偏数据处理和系统校准方法。（2）设计并开发了适用于190～400nm波段的旋转起偏器（深）紫外光谱椭偏仪,结合系统测量原理,给出了详细的系统设计和开发过程,包括系统光路设计、机械结构与控制系统设计、关键元器件选型、系统装配集成与调试。（3）基于所提系统校准和测试方法,对所搭建的旋转起偏器紫外光谱椭偏仪进行了完备的系统校准和测试,包括系统校准和测量测试、系统性能测试与评估等,最后针对二氧化硅、硅、氮化硅等典型样品开展了应用测试,进一步验证了所开发系统对纳米薄膜膜厚测量的准确性与重复性。