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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 9**u\H)P6  
    VzFzVeJ  
    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。 inx0W3d"T  
    n~&e>_;(.  
    O`(it %Ho!  
    7)3cq}]O  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 ; >>/}Jw\  
    ^TY8,qDA  
    fm,:8%  
    xZ&S7G1  
    系统构建模块和光路 g.O? 1bebe  
    >za=v  
    6I\mhw!pQ  
    evGUSol?:n  
    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。 z0&I>PG^  
    光源探测器有两条主要路径: iJK rNRj  
    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。 r;aP`MVO<  
    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。 i(>v~T,(  
    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)。 qS+Ilg  
    'r?OzFtxh  
    理想化和通道控制 QJ-?6 7_i  
    ('px X+  
    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。 bYH! P/  
    kOuQR$9s  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 Th//uI+  
    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。 5Bc)QKh`l|  
    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。 mJ5LRpXN  
    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。 KbV%8nx!!  
    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。 %4E7 Tu,1  
    *Cgd?*\7  
    $$G^#t1=XZ  
    w]0jq U6  
    半透明板(分束器)设置 Jid:$T>  
    Q,`Y  
    I2=Kq{  
    {n%U2LVL  
    通常,具有不同反射率值的部分透明板用于分束,因为能量分裂越平衡,干涉条纹的对比度就越好。 t| zLR  
    KPA5 X]  
    系统构建模块 – 光路 #1 YB}_zuZ4&  
    S.OGLLprp  
    uy;3s=03^  
    rzqUI*4%  
    光穿过半透明板 K\ \U F  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 g)iSC?H  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 .tb~f@xL  
    | Y1<P^  
    w,.Hdd6  
    " ,rA  
    系统构建模块 – 光路 #2 uL4@e  
    m"vV=6m|\  
    :r/rByd'  
    Ic/<jFZXM  
    半透明板反射的光 K~WwV8c9;  
    • 对于分束器的反射光路,  U\~[  
    +/- 通道必须被激活。 } q ? iJ?P  
    (Qq$ql27  
    i9M6%R1m}E  
    uS|Zkuk[!  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 E|Grk  
    8`qw1dF  
    ZdH WSfO)O  
    WiviH#hF  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 wL 5).`oq  
    以理想镜子为模型。 ?I 1@:?Qi  
    (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。) 1.H"$D>TC  
    CsR~qQ 5  
    • 将真实样品放置在测试表面上,通过沿轴向扫描 Mirau 干涉仪,可以使用不同的干涉图案来计算高度。 =4MiV]  
     5>w>J  
    • 参考表面的尺寸应该足够小以避免中心遮挡,但要大于焦点的尺寸。 O!]w J  
    M=N`&m\  
    仿真结果 - 干涉条纹 >8tE`2[i*  
    Gz@%UIv  
    xD1B50y U  
    D1O7S]j  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 a<gzI  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 ,_lwT}*w  
    ak;Z;  
    xHr  
    3nK'yC  
    文件信息 G%kXr$?W  
    KQ9:lJKr  
    `g :<$3}  
     
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