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infotek 2026-05-25 15:10

基础Mirau干涉仪的仿真

摘要 R*:>h8  
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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。 #8|LPfA  
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任务描述:Mirau 干涉仪示意图 odCt6Du  
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系统构建模块和光路 &)Xc'RQ.C  
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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。 G 5;6q  
从光源到探测器有两条主要路径: hbJ>GSoZ,  
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。 yd).}@  
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。 |'q%9 #  
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)。 uMJ \  
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理想化和通道控制 unLhI0XW  
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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。 dE7S[O  
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1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 gcU*rml  
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。 wT4@X[5$  
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。 bC/":+s& p  
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。 m1l6QcT1  
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。 wY8:j  
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半透明板(分束器)设置 ,%M[$S'  
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通常,具有不同反射率值的部分透明板用于分束,因为能量分裂越平衡,干涉条纹的对比度就越好。 9 r!zYZ`)  
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系统构建模块 – 光路 #1 >]\I:T  
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光穿过半透明板 V!W.P  
• 测试表面位于物镜的焦点区域。 EY,jy]|#  
• 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 bGPE0}b  
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系统构建模块 – 光路 #2 5(3O/C{?~  
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半透明板反射的光 Mo,&h?VOM?  
• 对于分束器的反射光路, S+ kq1R  
+/- 通道必须被激活。 KdkA@>L!;  
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系统构建模块 - 测试和参考表面 szI7 I$Qb  
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• 在这个仿真中,参考和测试表面是 <ql,@*Y  
以理想镜子为模型。 +y GQt3U  
(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。) fB+L%+mr8  
I;(3)^QH#  
• 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。 L:z0cvn"  
,>GHR{7>(  
• 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。 ?'a8QJo  
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仿真结果 - 干涉条纹 al2t\Iq90  
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sV\_DP/l  
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• Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 1F@k9[d~  
• 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。 "6B7EH  
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文件信息 JK k0f9)  
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