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摘要 xZc].l6 s%OPoRE 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。 lHI;fR A^3M~
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p~bx 任务描述:Mirau 干涉仪示意图 0<4Nf]i "MX9h }7 E/5/5'gBJO ]ur_G`B 系统构建模块和光路 [19QpK WM Eb.k:8?Tn aFf(m- q37d:Hp 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。 6aq=h`Y 从光源到探测器有两条主要路径: u,&[I^WK`C 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。 (_.0g}2 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。 ,2MLYW, 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)。 X1Vj"4'wT vDit&Lh{T 理想化和通道控制 vOV$H le !QXPn}q^0 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。 )wdTs>W7 W9M~2<
L 1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 8{)j"rghah 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。 v3I-i|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。 X :wfmb 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。 |g1~- 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。 hgPzx@ *w,C5 f
ww#]i&6 .sBwJZ 半透明板(分束器)设置 QXLHQ_V e4mAKB
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EZb_8<DH (Rs052m1 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。 L<H zPg $z
\H* 系统构建模块 – 光路 #1 ~Kiu"
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!E.CpfaC kC8M2 |L 光穿过半透明板 @0[#XA_> • 测试表面位于物镜的焦点区域。 &|Cd1z#? • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 ,C;%AS/ #C#*yE
?Jy/]j5fI ,We'AR3X 系统构建模块 – 光路 #2 @CNe)&U 0/TP`3$X#"
j[Z<|Da `&w{-om\ 半透明板反射的光 `x:8m?q05 • 对于分束器的反射光路, Rn9e#_ Az +/- 通道必须被激活。 \6L,jSoBl :N#8|;J1Fl
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E^lw61 peD7X:K\s 系统构建模块 - 测试和参考表面 OYLg-S A(}D76o_
G;he:Bf 5=hMTztf!! • 在这个仿真中,参考和测试表面是 Boj#r ,x 以理想镜子为模型。 5[0W+W
(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。) kA4bv} @O9wit. • 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。 }/J<#}t YMr2Dv\y • 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。 4`zK`bRcK# Lc! t 仿真结果 - 干涉条纹 &1Cif$Y4w f~P~%
!$pnE:K 0@> • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 -jWXE • 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。 )z!#8s k<A|+![
y"Ios:v@- 2OZ<t@\OY 文件信息 'BX
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