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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 &B>YiA  
    oS_<;Fj  
    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。 NQhlb"Ix  
    U)gr C8 C  
    i:,37INMt  
    Gv zw=~8  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 -4'yC_8t  
    }mSfg  
    cakb.Q  
    [vY? !  
    系统构建模块和光路 mu =H&JC  
    X?Mc"M  
    6s|4'!  
    N>4uqFo  
    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。 rocG;$[  
    光源探测器有两条主要路径: t&=]>blIs  
    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。 Um9]X@z  
    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。 P(&9S`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)。 =e$6o2!'}  
    GwaU7[6  
    理想化和通道控制 F,-S&d  
    ghd*EXrF H  
    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。 V_"K  
    |KxFi H  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 h_Cac@F0  
    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。 ^UAL5}CQt  
    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。 =D2x@ank[  
    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。 aPMqJ#fIr  
    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。 ZNvnVW<  
    $!_]mz6*  
    4_w+NI,;  
    ;f7;U=gl,  
    半透明板(分束器)设置 Z;#Ei.7p|  
    `Vqp o/  
    )m Uc !TP  
    :5`BhFAd  
    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'~yUo=  
    G.} 3hd0  
    系统构建模块 – 光路 #1  `9  
    d= -/'_'  
    duKR;5:  
    t3)nG8> )  
    光穿过半透明板 '<C I^5^  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 .V?i3  
    • 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。 {^xp?zpV  
    IP`;hC  
    + fQ=G/  
    9 1r"-%(r  
    系统构建模块 – 光路 #2 Jyx6{O j  
    (f  0p   
    bS+by'Ea1W  
    : qKxm(  
    半透明板反射的光 E(e'qL  
    • 对于分束器的反射光路, I =t{ u;  
    +/- 通道必须被激活。 ':fq  
    $:%?-xy(  
    I T)rhi:  
    KbY5 qou  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 i`^`^Ka  
    hY.zwotH  
    #`C ;@#xr  
    J@y1L]:  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 T6|zT}cb  
    以理想镜子为模型。 !TRJsL8  
    (这就是为什么半透明板的最佳分光比是 50:50,这在 15.5 nm 银涂层的情况下大约可以实现。) N.|Zh+!  
    BC0T[o(f8  
    • 将真实样品放置在测试表面上,通过沿轴向扫描 Mirau 干涉仪,可以使用不同的干涉图案来计算高度。 ^3Ni  
    >Rw[x  
    • 参考表面的尺寸应该足够小以避免中心遮挡,但要大于焦点的尺寸。 kne{Tp  
    d FF[2  
    仿真结果 - 干涉条纹 &Z_W*D  
    9&=~_,wJd  
    .,pGW8Js  
     t]Xdzy  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 xV'\2n=1T  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 )g:\N8AZK  
    n\}!'>d'  
    XQhBnam%  
    )DsC:cP  
    文件信息 M$z.S0"  
    <@}~Fp@  
    M* (]hu0!  
     
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