光學是研究光的傳播以及它和物質相互作用問題之科學，在長期之發展過程中，研究學者發展出一些有效的特殊方法與技術，使其成為應用性很強之科學，近年來更因雷射之發明(1960)與電腦科技之日新月異而促使光學電子化，進一步將光學與電子結合成為本世紀之新興科技 ─ 光電科技，更將是下一世紀之科技主流。光電科技於今日及未來，將廣泛地應用於量測、光通信、光資訊、國防、醫療甚至太空等科學，而其中又以光電量測為所有相關技術的基礎與根本。

在光電量測的眾多技術中，若是提到材料光學參數（如薄膜厚度、折射率等）之量測，則首推橢圓術(Ellipsometry)。橢圓術的原理是利用一已知其偏振態之偏極光，入射一待測物質，經由量測出射光與原先入射光間的偏振態變化，來反推此待測物質之光學特性[1]。

而應用橢圓術設計發展的儀器則稱為橢圓儀(Ellipsometer)，橢圓儀中所用到的主要光學元件有：偏光片(polarizer)、補波片(compensator)、待測物(sample)及析光片（analyzer），並依元件設置順序命名此系統（如PCSA系統），上述系統中之補波片現已有被光彈調變(Photoelastic Modulator—PEM)逐漸取代的趨勢[2]，光彈調變器是利用光彈效應來調變相位延遲[3]，它可以大幅增加量測速度(10 pairs of ell-ipsometric parameters per second) 並可處理各波長，故可擴展成偏光光譜儀，此外應用光彈調變之量測系統不須轉動光學元件，可避免因機械轉動而造成寄生誤差(parasitic error)[3]，另外又因為調變器製作技術大幅提昇，更增加其穩定性，所以光彈調變器已廣泛地被採用在偏光量測上。

本實驗室所研發之亮比式橢圓偏光儀已可量測異向晶體之光軸及其正常與非正常折射率, 其在薄膜量測的準確度也已可與商用橢圓偏光儀相比。此外我們也平行發展一光調變式橢圓偏光儀以達即時量測的效果。全波段及多入射角的裝置是我們作各式材料的量測的目標。