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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 KARQKFp!C>  
    >w2WyYJYH  
    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。 XdXS^QA .s  
    b`%e{99\  
    )^a#Xn3z  
    x#xO {  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 !wufoK  
    "r(pK@h  
    V,%5 hl'&  
    {?M*ZRO'  
    系统构建模块和光路 Hw-oh?=  
    oXOO 10  
    d}G."wnG9,  
    V?pO~q o  
    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。 $@!&ML  
    光源探测器有两条主要路径: %b'VEd7  
    1. 一束光束通过分束器,然后被测试表面反射并一路返回探测器。 v-]-wNqT  
    2. 另一束光束被分束器反射,聚焦在参考表面上,在此被镜像,再次被分束器反射,然后通过显微镜物镜返回到探测器。 Wn</",Gf  
    通过使用手动通道配置模式,无需依次设置这两个光路(这也可以在一个光学设置中实现)。 m&vYZ3vK[  
    h]z|OhG  
    理想化和通道控制 ktJLp Z<0O  
    9w<_XXQ  
    仿真的好处是可以专注于系统相关的部分并可以减少其他任意影响。 GHrT?zEX  
    uS10P7N}  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 \:^n-D*fX  
    2. 对于半透明板(分束器),是一个平面平行板由熔融石英在其第一表面上使用 15.5 nm 银涂层制作的。 E MbI\=>yS  
    为了忽略第二个表面上的背反射,我们使用 VirtualLab的手动通道配置来关闭这些光部分。 这样就不需要对减反射 (AR) 涂层进行单独建模。 F n Rxc  
    3. 实际上,小参考面附在透明板上。 在这里,我们只需为“飘浮的”理想平面镜建模。 Xg)FIaw]eT  
    4. 对于全部场追迹仿真,使用了Modeling Level 1,因此忽略了理想平面波截断的衍射效应。 {Ao^3vB  
    u>Kvub  
    &(1NOyX&  
    hA19:H=7R0  
    半透明板(分束器)设置 vX)Y%I  
    #6Ph"\G/  
    h |  
    S~9kp?kR$  
    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。 .VV!$; FB  
    ~./u0E  
    系统构建模块 – 光路 #1 @Bwl)G!|  
    ~Q\uP(!D  
    dfd%A" I  
    #SUq.A  
    光穿过半透明板 aQuy*\$$  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 eEFT(e5.>3  
    • 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。 Q&\ksM  
    \0& (q%c  
    enepAu-="p  
    l3$?eGGM  
    系统构建模块 – 光路 #2 VrP%4P+  
    =!Cvu.~},  
    "qp_*Y  
    c>k6i?u:X7  
    半透明板反射的光 LKG|S<s  
    • 对于分束器的反射光路, FCAu%lvZT  
    +/- 通道必须被激活。 PQ|x?98  
    yXmp]9$  
    |pg5m*h  
    Nd)o1 {I  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 f%l#g]]  
    jC7XdYp  
    XV!EjD~q  
    >U.uRq  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 ZU6a   
    以理想镜子为模型。 \OB3gnR  
    (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+Q)IVaU81  
    4x >e7Kf  
    • 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。 T!E LH!  
    40ZB;j$l  
    • 参考表面的尺寸应该足够小以避免中心遮挡,但要大于焦点的尺寸。 pr?(5{BL  
    k}gs;|_  
    仿真结果 - 干涉条纹 D/>5\da+y  
    p.olXP  
    Re>e|$.T  
    4\RuJx  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 ttRH[[E(  
    • 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。 ak&v/%N  
    6<6_W#  
    +r"$?bw '  
    6dlPS{H#U  
    文件信息 wxrT(x|  
    YO61 pZY  
    _FgeE`X  
     
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