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摘要 04c`7[ ,8.zbr 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。 ts &sr
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}5Dc,eR x75 3o\u! 任务描述:Mirau 干涉仪示意图 $r1{Nh xJ^pqb TOsHb+Uv _#yd0E 系统构建模块和光路 P\3H<?@4 u vyvy ;y.<I& <3 I0$?xL 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。 DfZ)gqp/Av 从光源到探测器有两条主要路径: snVeOe#'S 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。 ,#.9^J 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。 iza.' Mm~ 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)。 eY\!}) 5 =c#;c+a 理想化和通道控制 Lf+3nN =k2"1f~e 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。 2 W Wr./q n ==+NL 1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 oF.H?lG7` 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。 jN%+)Kj0C) 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。 KV|ywcGhT 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。 $+n5l@W 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。 R 5Cy% oN[#C>#(
l)qGG$7$ GD<pqm`vVY 半透明板(分束器)设置 pbNW
l/|4 {\5-b:#_
nE"0?VNW$ +\66; 7]s 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。 vb2aj!8_? ~c'R7E&Bfa 系统构建模块 – 光路 #1
C44*qiG. J:2Su1"ODh
p/?TU 6gD|QC~; 光穿过半透明板 C72btS
• 测试表面位于物镜的焦点区域。 Nu6]R677Y • 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。 l]mn4cn3 ^jg{MTa
Op
;){JT Eq'oy~.oV 系统构建模块 – 光路 #2 nXxSv~r uH8`ipX
mG+hLRTXP } bEu+bZ 半透明板反射的光 Zq>}SR • 对于分束器的反射光路, k?'PCV +/- 通道必须被激活。 >Av%[G5=h#
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?p!+s96 ;AE%f.Y 系统构建模块 - 测试和参考表面 8A|i$#.& U4,hEnJBT
!d=Q@oy5 dIDs~ • 在这个仿真中,参考和测试表面是 +hd1|qa4 以理想镜子为模型。 Nx"v|" (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。) # fl%~Y Abf=b<bu • 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。 9{5 c}bX Ow7I`#P • 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。 ^Sz?c_<2P &)|3OJ'o 仿真结果 - 干涉条纹 &_y+hV{ 9C)w'\u9+
{T[/B"QZG
\l8$1p • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 9@|X~z5E • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 hy|X(m ?4}EhXR(
r&-Ir3[ ?#X`Eu 文件信息 ^,KN@ Ig6>+Mw
i iZK^/P$
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