该仪器由两个同心旋转臂组成，旋转臂围绕一个固定在重型底座上的精确刻度盘。激光源固定在一个臂上，检测器组件固定在另一个臂上。刻度盘具有 1° 刻度和 0.1° 分辨率，通过游标尺实现。激光源和检测器的电源分开放置。偏振器、分析器和四分之一波片固定在光路中的精密旋转台上，具有 0-360° 范围和 0.1° 分辨率的精确刻度。格兰-汤普森棱镜用于偏振器和分析器。

样品放置在精密微米驱动的垂直台上，高度调节范围为10mm，分辨率为0.01mm。激光源的入射角可在30°到90°之间调整。对于零点法，如果需要，可以用微型屏幕替换检测器，以便目视确定零点。

如图所示，随机偏振的激光（532nm）通过偏振器，偏振器将光的偏振状态从随机偏振变为线性偏振。线性偏振光随后通过四分之一波片（将快轴设置为45度），偏振状态从线性变为圆形。从样品薄膜反射后，圆偏振光变为线性偏振光，分析器测量偏振度。

椭圆偏振法是一种非常灵敏的光学技术，提供了卓越的薄膜计量能力。椭圆偏振法利用光的相位信息和偏振状态，因此可以实现埃级分辨率。椭圆偏振法的主要优点是其无损特性、高灵敏度和宽测量范围。通过这种技术可以精确测定薄膜的厚度和折射率等光学参数。

在型号为 HO-ED-P-06 的椭圆偏振仪中，圆偏振光入射到测试基板上，然后分析线性偏振的反射光的偏振变化。