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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 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  
    !DBaC%TGC  
    .2 }5Dc,eR  
    x75 3o\u!  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 $r1{N h  
    xJ^pqb  
    TOsHb+Uv  
    _#yd0E  
    系统构建模块和光路 P\3H<?@4  
    u vyvy  
    ;y.<I&  
    <3 I0$?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  
    光源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  
    ^j g{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#  
    q pFzK  
    ?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  
    Ab f=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$1p  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 9@|X~z5E  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 hy|X(m  
    ?4}EhXR(  
    r&-I r3[  
    ?#X`Eu  
    文件信息 ^, KN@  
    Ig6>+Mw  
    iiZK^/P$  
     
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