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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 ;mJkqbVol  
    Hcl"T1N*  
    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。 |[w^eg  
    wA0eG@xi)  
    OJ[rj`wrW^  
    dM|g`rr E  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 :`<psvd  
    F X 1C e  
    ze"~Ird  
    Z t`j\^4n  
    系统构建模块和光路 -lp"#^ ;  
    5^|"_Q#:  
    U?6yke  
    b{HhS6<K?  
    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。 y"R("j $  
    光源探测器有两条主要路径: Dm4B  
    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。 {"4<To]z  
    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。 2 zl~>3S  
    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)。 %AgA -pBp  
    9UmBm#"  
    理想化和通道控制 ;vUxO<cKFq  
    00,9azs  
    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。 5vGioO  
    =L16hDk o  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 V* Qe5j9  
    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。 104!!m  
    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。 #L1>dHhat  
    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。 HwW6tQ  
    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。 !Ud:?U  
    d q pgf@  
    Z%;)@0~f  
    \Jf9npz3  
    半透明板(分束器)设置 uri*lC  
    ^cb)f_90  
    u !.DnKu  
    cI3KB-lM#  
    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。 M4H"].Zm  
    eRVY.E<  
    系统构建模块 – 光路 #1 uA^hCh-js  
    9RB`$5F ;  
    _]Ey Ea  
    p Dm K  
    光穿过半透明板 4n4j=x]@  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 1(# RN9   
    • 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。 CnQg*+  
    U%n,XOJ  
    @jKDj]\  
    5R"2Wd  
    系统构建模块 – 光路 #2 rx}*u3x=  
    c G*(C  
    4D GY6PS  
    E{I) ]h  
    半透明板反射的光 dWjx"7^  
    • 对于分束器的反射光路, n/?eZx1  
    +/- 通道必须被激活。 Gb?g,>C  
    &h\CS8nT%  
    0 S2v"(_T  
    a0{[P$$  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 $(XgKq&xWZ  
    >6k}HrS1V  
    s`r-v/3l  
    8Kk3_ y  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 SF"#\{cjj  
    以理想镜子为模型。 ;Na^]32  
    (这就是为什么半透明板的最佳分光比是 50:50,这在 15.5 nm 银涂层的情况下大约可以实现。) =g >.X9lr  
    ]79~:m[C  
    • 将真实样品放置在测试表面上,通过沿轴向扫描 Mirau 干涉仪,可以使用不同的干涉图案来计算高度。 )7k&`?Mh  
    JxnuGkE0[#  
    • 参考表面的尺寸应该足够小以避免中心遮挡,但要大于焦点的尺寸。 D{Oq\*  
    d&5c_6oW  
    仿真结果 - 干涉条纹 8,_ -0_^$  
    hR!}u}ECd  
    6<<'bi  
    UKOFT6|  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 K]ca4Z  
    • 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。 -.^3;-[  
    eQ$e*|}"m  
    hEWx.  
    mF}c-  D  
    文件信息 Z@}sCZ=#A  
    6NzBpur 2H  
    AvyQ4xim+  
     
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