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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 正序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 %$X\"  
    S`g;Y '  
    如何在 VirtualLab Fusion 中设置 Mirau 干涉仪? 本用例通过非顺序通道配置和基本功能仿真演示了建模过程,并评估了来自不同测试表面位置的典型离焦条纹。 v|@1(  
    %v=!'?VT  
    *g7DPN$aQ  
    *@M3p}',M  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 McP.9v}H0_  
    Lo`F  
    rxE&fjW  
    ^#SBpLw  
    系统构建模块和光路 J_"3UZ~&  
    ~ =.CTm]vf  
    Mtp%co)f  
    6Z c)0I'  
    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。 :JV\){P  
    光源探测器有两条主要路径: i\x~iP&F$  
    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。 5' \)`  
    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。 5 si}i'in  
    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)。 zO.6WJ  
    eE3-t/=  
    理想化和通道控制 [thboP.?  
    r%-n*_?.s  
    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。 "iek,Y}j7  
    xqWj|jA  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 P;GprJ`l  
    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。 Vyt E  
    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。 u4"r>e6 _B  
    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$J5r+>  
    4. 对于全部场追迹仿真,使用了Modeling Level 1,因此忽略了理想平面波截断的衍射效应。 otq,R6 ^  
    l,bZG3,6  
    S aNN;X0  
    Bl4 dhBZoO  
    半透明板(分束器)设置 fv ?45f  
    wZ>Y<0,  
    jsm0kz  
    }tR'Hz2  
    通常,具有不同反射率值的部分透明板用于分束,因为能量分裂越平衡,干涉条纹的对比度就越好。 n-OWwev)  
    <%?uYCD  
    系统构建模块 – 光路 #1 Xw(3j)xQ  
    /0\QL+^!  
    BE4\U_]a3  
    rw*M&qg!z  
    光穿过半透明板 hAAUecx  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 G"Pj6QUva  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 e6m1NH4,  
    lC{L6&T  
    ~XQ$aRl&  
    IUawdB5CB  
    系统构建模块 – 光路 #2 qw0~ *0}  
    y:9?P~  
    )52#:27F  
    ,\>g  
    半透明板反射的光 p">WK<N  
    • 对于分束器的反射光路, dqz1xQ1  
    +/- 通道必须被激活。 BvJ\x)  
    ~2 Oc K  
    %mmxA6I  
    D(@SnI+  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 ]ut?&&*  
    hXnw..0"  
    y4r2}8fi  
    24O d] f  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 !Sfe{/$w  
    以理想镜子为模型。 B3 .X}ys#  
    (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。) I1v@\Rb  
    Bxt_a.LthH  
    • 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。 Di])<V  
    QpJ IDM/  
    • 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。 `.`FgaJ |  
    Vy r] x  
    仿真结果 - 干涉条纹 l]>!`'sJL  
    VLx T"]f  
    2_I+mQ  
    x3_,nl  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 pKYLAt+^>  
    • 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。 K"I{\/x@  
    K)N)IZ1q  
    /t5g"n3  
    Ltl]j*yei  
    文件信息 "d:.*2Z2  
    ~Ji>[#W K  
    Iw*C*%}[Z  
     
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