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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 倒序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 2H h5gD|>  
    cph&\ V2jt  
    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。 GmjTxNU@  
    n9PCSl j  
    u$vA9g4  
    J )*7JX  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 1FkS$ j8:  
    c.<bz  
    +2qCH^80  
    5{`a\;*  
    系统构建模块和光路 t08E 2sI  
    >Y3ZK{b  
    dKG2f  
    bL6, fUS  
    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。 >EVY,  
    光源探测器有两条主要路径: O/N Ed)H!  
    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。 SU8vz/\%y  
    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。 gwAZ2w  
    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)。 eG\|E3Cb9  
    5[qCH(6  
    理想化和通道控制 4^OPzg6Z%p  
    /x2MW5H  
    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。 s)eU^4m  
    Klv~#9Si  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 <,X?+hr  
    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。  f^vz  
    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。 0v"h /  
    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。 pOmHxFOOK  
    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。 _d J"2rx  
    )W0zu\fL =  
    vIK+18v7  
    p10i_<J]=  
    半透明板(分束器)设置 Wh7}G   
    /,`40^U}  
    '|jN!y^ 2p  
    BT3X7Cx  
    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。 V']{n7a-  
    [<!4 a  
    系统构建模块 – 光路 #1 =eB^( !M  
    vf&Sk`  
    2 yY.rs  
    ,|Xibfw  
    光穿过半透明板 $,&3:ke1  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 K[G=J  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 6+Bccqn|  
    ,!{/Y7PmJ  
    fd CN?p[_  
    '4 x uH3  
    系统构建模块 – 光路 #2 YH .+(tNv  
    {B d 0  
    "^3pP(8;~  
    *(pmFEc  
    半透明板反射的光 E#I^D/0  
    • 对于分束器的反射光路, Dg_AoC  
    +/- 通道必须被激活。 )c"m:3D@  
    99]&Xj  
    aIsT"6A~{  
    { :~&#D  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 h+<F,0  
    nsM :\t+ p  
    nYF;.k  
    \as^z!<  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 fZ6"DJZ  
    以理想镜子为模型。 'K:zW>l  
    (这就是为什么半透明板的最佳分光比是 50:50,这在 15.5 nm 银涂层的情况下大约可以实现。) ,%uK^U.zk  
    c|,6(4j>$  
    • 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。 iXJ3B&x  
    O 6}eV^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。 ja_.{Zv  
    K>a+-QWK3  
    仿真结果 - 干涉条纹 }kK6"]Tj  
    c@xQ2&i  
    zZ11J0UI  
    6bXP{,}Gp  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 m\];.Da  
    • 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。 c<c"n'  
    )A 6 eD  
    sPod)w?e  
    jLy3c@Dp  
    文件信息 zK P{A Sk  
    J_H=GHMp}  
    '. '}  
     
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