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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 CKK8 o9W  
    WukD|BCC  
    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。 sqhM[u k  
    _ . _'\  
    B4%W,F:@  
    ~_Aclm?  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 YvonZ  
    F{v+z8nW  
    M%m$ 5[;n  
    k 2~j:&p  
    系统构建模块和光路 dXZV1e1b&#  
    $4m{g"xL  
    C.eZcNJG  
    +]G;_/[2  
    普通 Mirau 干涉仪的基本组成部分是显微镜物镜、参考面(反射镜)、半透明光学元件(分束器)和实际测试对象。 o4xZaF4+  
    光源探测器有两条主要路径: s<:J(gD  
    1. 一束光束通过分束器,然后被测试表面反射并一路返回探测器。 IsI\T8yfc  
    2. 另一束光束被分束器反射,聚焦在参考表面上,在此被镜像,再次被分束器反射,然后通过显微镜物镜返回到探测器。 "Mth<%i  
    通过使用手动通道配置模式,无需依次设置这两个光路(这也可以在一个光学设置中实现)。 3/iGSG`  
    SKGYmleR  
    理想化和通道控制 Hly$ Wm  
    c}QjKJ-c  
    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。 {=TD^>?  
    <3'r&ks  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 o`G@Je_}x  
    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。 a4?:suX$  
    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。 6 LC*X  
    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。 [!"u&iu`  
    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。 ."dmL=  
    y 2bZo'Z  
    o}<}zTU  
    )tB mSVprl  
    半透明板(分束器)设置 2|+**BxHD  
    5E$)Ip  
    Lf3:' n  
    Pl U!-7  
    通常,具有不同反射率值的部分透明板用于分束,因为能量分裂越平衡,干涉条纹的对比度就越好。 z"|^Y|`m  
    2s~ X  
    系统构建模块 – 光路 #1 ^8DC W`V  
    99vm7"5hQ  
    S~hNSw (-  
    ))<3+^S0V\  
    光穿过半透明板 b2hB'!m  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 uk16  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 0GEK xV\F  
    A#*0mJ8IK  
    @wb V@  
    u9J;OsnHK  
    系统构建模块 – 光路 #2 +c?1\{M   
    smJ%^'x  
    L9(fa+$+#  
    ?Yxk1Y4ig)  
    半透明板反射的光 iphe0QE[#}  
    • 对于分束器的反射光路, r\Zz=~![<  
    +/- 通道必须被激活。 s#>Bwn&b)  
    qlO(z5Ak  
    Ry8@U9B6,t  
    0@vSl%I+  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 !>TH#sU$  
    Gz@'W%6yaV  
    "9aiin  
    D3N\$D  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 gq!| 0  
    以理想镜子为模型。 ;vnG  
    (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。) v [\' M  
    YLk/16r  
    • 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。 yc?+L ;fN  
    {fmSmD  
    • 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。 L'M'I0"/  
    Hn+w1v&3  
    仿真结果 - 干涉条纹 *%bQp  
    uDbz`VpK  
    Q)#+S(TG  
    rjHL06qE  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 %3!DRz  
    • 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!ZndW SHV  
    l@Uo4b^4x  
    \L Gj]mb1  
    i{vM NI{  
    文件信息 fL>>hBCqC  
    x8|sdZFxo  
    NBU[>P  
     
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