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    [技术]基础Mirau干涉仪的仿真 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 WmRu3O  
     &'?Hh(  
    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。 R3.8Dr 0f  
    U99Uny9  
     V >~\~H2Y  
    w{4#Q[  
    任务描述：Mirau 干涉仪示意图 LCe6](Z  
    p<y \ ^a  
    Qtt3;5m  
     n;QFy5HB8  
    系统构建模块和光路 =GiN~$d  
    m';4`Y5-  
    Nk1p)V SC  
    }C$D-fH8sW  
    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。 1DN  
    从光源到探测器有两条主要路径：  xS="o  
    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。 ):n'B` f}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。 #IJ6pg>K  
    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）。 R~;8v1>K  
    N9u {)u  
    理想化和通道控制 "#h/sAIs  
    6LqF*$+$`  
    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。 AXv-%k};  
    >D_)z/v?"  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 v"<M ~9T)  
    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。 KHM,lj*  
    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。 3PkU>+.6  
    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。 $8Z4jo  
    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。 0%yPuY>  
    at\$ IK_  
     &gI*[5v  
    Fz5eCe\B  
    半透明板（分束器）设置 Q@*9|6-  
    &3itBQF  
     z9v70 q  
    |\)Y,~;P  
    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。 ?/(*cA  
    g'EPdE  
    系统构建模块 – 光路 #1 TxTxyYd  
    iEbW[sX[ 4  
     UgOhx- 8  
    G{zxP%[E  
    光穿过半透明板 Dw,LB>Eq,  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 sXY{g0%  
    • 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。 H)Z$j&S{  
    m]}EVa_I`/  
     .Vs|&c2im  
    7'ws: #pC  
    系统构建模块 – 光路 #2 - <tTT  
    g3Ul'QJ  
     %2^V.`0T  
    6H0aHCM  
    半透明板反射的光 Ix0#eoj  
    • 对于分束器的反射光路， KYq<n& s  
    +/- 通道必须被激活。 Zj0h0Vt  
    N5tFEV'G  
     :]LW,Eql  
    51ILR9 Bc_  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 JtF)jRB0,  
    g<:TsP'|  
     cVSns\QO  
    xX8 c>p  
    • 在这个仿真中，参考和测试表面是 BLm}mb#/{  
    以理想镜子为模型。 SzG?m]  
    （这就是为什么半透明板的最佳分光比是 50:50，这在 15.5 nm 银涂层的情况下大约可以实现。） !"ydl2  
    q } (f9  
    • 将真实样品放置在测试表面上，通过沿轴向扫描 Mirau 干涉仪，可以使用不同的干涉图案来计算高度。 Hdjp^O!  
    LwH+X:?i  
    • 参考表面的尺寸应该足够小以避免中心遮挡，但要大于焦点的尺寸。 aaI5x  
     "i!W(}x+  
    仿真结果 - 干涉条纹 <<9|*Tz  
    8/~@3-9EK  
     {RD9j1  
    gUiZv8C  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 *~.'lE%[U  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化，从而导致更密集的干涉条纹。 G+m[W  
    JQW7y!Z  
     WISK-z  
    =~q$k  
    文件信息 f^Q)lIv  
    M1*x47bN  
     $M1;d1e6'  
     
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