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    [技术]基础Mirau干涉仪的仿真 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 Th^#H  
    MT0{hsuK9  
    如何在 VirtualLab Fusion 中设置 Mirau 干涉仪? 本用例通过非顺序通道配置和基本功能仿真演示了建模过程,并评估了来自不同测试表面位置的典型离焦条纹。 elgQcJ99  
    oy: MM  
    uJ[Vv4N%9  
    w\*/(E<:  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 ]L^M7SKE6  
    c<e\JJY5?  
    F k;su,]_  
    i@L2W>{P  
    系统构建模块和光路 3fTI&2:  
    f tDV3If  
    V p{5Kxq  
    Y cpO;md  
    普通 Mirau 干涉仪的基本组成部分是显微镜物镜、参考面(反射镜)、半透明光学元件(分束器)和实际测试对象。 q04Dj-2<  
    光源探测器有两条主要路径: QGy=JHb  
    1. 一束光束通过分束器,然后被测试表面反射并一路返回探测器。 q(Q9FonU  
    2. 另一束光束被分束器反射,聚焦在参考表面上,在此被镜像,再次被分束器反射,然后通过显微镜物镜返回到探测器。 4N j?UDa  
    通过使用手动通道配置模式,无需依次设置这两个光路(这也可以在一个光学设置中实现)。 UUqj?'Nv  
    au* jMcq  
    理想化和通道控制 >,Z{wxz J  
    aM!#  
    仿真的好处是可以专注于系统相关的部分并可以减少其他任意影响。 gw T,D.'Ut  
    yw!`1#3.  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 LP /4e`  
    2. 对于半透明板(分束器),是一个平面平行板由熔融石英在其第一表面上使用 15.5 nm 银涂层制作的。 & jvG]>CS'  
    为了忽略第二个表面上的背反射,我们使用 VirtualLab的手动通道配置来关闭这些光部分。 这样就不需要对减反射 (AR) 涂层进行单独建模。 e]?S-J'z  
    3. 实际上,小参考面附在透明板上。 在这里,我们只需为“飘浮的”理想平面镜建模。 IOl"Xgn5  
    4. 对于全部场追迹仿真,使用了Modeling Level 1,因此忽略了理想平面波截断的衍射效应。 zX`RN )C  
    0+LloB  
    ArK9E!`^  
    !yrHVc  
    半透明板(分束器)设置 ,c l<74d  
    |"v{RC0  
    S '+"+%^tj  
    @un }&URp  
    通常,具有不同反射率值的部分透明板用于分束,因为能量分裂越平衡,干涉条纹的对比度就越好。 &Sa~Wtm|*  
    7+4"+CA  
    系统构建模块 – 光路 #1 vy2aNUmt  
    \l5:A]J  
    ifZNl,  
    p>3'77 V  
    光穿过半透明板 c@M@t0WT[  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 $t'I*k^N  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 38i,\@p`9$  
    }j*/>m  
    ;jI"|v{vnS  
    S\gP=.G  
    系统构建模块 – 光路 #2 u_=y,~s  
    ZNeqsN{  
    Fg_s'G,`  
    ~1sl.8tF  
    半透明板反射的光 *?Ef}:]  
    • 对于分束器的反射光路, RQNi&zX/  
    +/- 通道必须被激活。 % 6.jh#C  
    1G.gPx[  
    tta0sJ8 i  
    Nn1^#kc  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 *Bsmn!_cB{  
    :Xh`.*{EX  
    rd4'y~#S  
    dvF48,kr  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 l?_!eA  
    以理想镜子为模型。 q.km>XRk~  
    (这就是为什么半透明板的最佳分光比是 50:50,这在 15.5 nm 银涂层的情况下大约可以实现。) q|l|mO  
     j)6B^!  
    • 将真实样品放置在测试表面上,通过沿轴向扫描 Mirau 干涉仪,可以使用不同的干涉图案来计算高度。 [qMdOY%jx  
    ER1mA:8>E  
    • 参考表面的尺寸应该足够小以避免中心遮挡,但要大于焦点的尺寸。 [;YBX] t  
    K/ m)f#  
    仿真结果 - 干涉条纹 3eP0v  
    Kg-X]yu*0  
    L b;vrh;A  
    _rdj,F8  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 }(EOQ2TI  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 dU^<7 K:S  
    Ab<Ok\e5  
    Jd"s~n<>K  
    N@a'd0oTd  
    文件信息 BG0M j2  
    }_l -'t  
    .ASwX   
     
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