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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 _ 2R;@[f2  
    wG ua"@IE  
    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。 )!s f@F?  
    ,Hlbl}.ls  
    q5p!Ty"  
    jhr: QS/9  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 &$:1rA_v  
    g+bc4eU  
     <]2X~+v  
    F\^9=}b_i  
    系统构建模块和光路 {U= Mfo?AH  
    \_bk+}WJ]s  
    f!|7j}3  
    Z@4 BTA  
    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。 eG55[V<!  
    从光源到探测器有两条主要路径: | :7O  
    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。 \fj* .[,  
    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。 r#M0X^4A  
    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)。 [K1RP.  
    3x@t7B  
    理想化和通道控制 IH(]RHTp%  
    "j#;MOK  
    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。 yU<T_&M  
    \qj4v^\  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 <$7HX/P  
    2. 对于半透明板(分束器),是一个平面平行板由熔融石英在其第一表面上使用 15.5 nm 银涂层制作的。 #&u9z5ywM  
    为了忽略第二个表面上的背反射,我们使用 VirtualLab的手动通道配置来关闭这些光部分。 这样就不需要对减反射 (AR) 涂层进行单独建模。 5 Sm9m*/  
    3. 实际上,小参考面附在透明板上。 在这里,我们只需为“飘浮的”理想平面镜建模。 D"UCe7  
    4. 对于全部场追迹仿真,使用了Modeling Level 1,因此忽略了理想平面波截断的衍射效应。 JVy-Y  
    5 Yj qN  
    o/??w:'  
    Ac{"$P`  
    半透明板(分束器)设置 T?B753I  
    r {R879  
    .K%1{`.|  
    Y_'3pX,  
    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。 xvn@zi  
    90<z*j$EK  
    系统构建模块 – 光路 #1 : E`/z@I  
    +||y/}1  
    jNV)=s^ed[  
    Vcjmj  
    光穿过半透明板 PggjuPPh  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 \zOo[/-<  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 "Bn8WT2?  
    L{PH8Xl_  
    gkkT<hEV=  
    &/wd_;d^A  
    系统构建模块 – 光路 #2 B'[FnJ8~  
    '$nm~z,V  
    A:Y ([  
    AIN Fv;  
    半透明板反射的光 tAPn? d5  
    • 对于分束器的反射光路, at<N?r  
    +/- 通道必须被激活。 :]]#X ~J  
    `hpX97v  
    gu:8+/W8L  
    ': fq/k3;&  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 iG+hj:5  
    )DG>omCY  
    L?h'^*F H}  
    KAkD" (!  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 ZRCm'p3  
    以理想镜子为模型。 R"Ff(1m  
    (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。) 4 q-/R  
    ;YGCsLT<xt  
    • 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。 WZh%iuI{C  
    , yd]R4M  
    • 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。 XWd;-%`<  
    v^A4%e<8^r  
    仿真结果 - 干涉条纹 VA D9mS^~  
    r. z=  
    9Ub##5$[,  
    p<[gzmU9\b  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 "/ 9EUbca  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 [}ayaXXQ5  
    "39\@Ow  
    qnc?&f  
    Z(h.)$yH*=  
    文件信息 qp##>c31X  
    b@s6jNhVO^  
    WWBm*?U  
     
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