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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 6elmLDMni\  
    ]<mXf~zg  
    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。 \?-`?QPux  
    N5 SK_+  
    5V\\w~&/  
    08&DP^NS  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 i{w<4E3  
    yz!j9pJ  
    @cNX\$J  
    RSG\3(  
    系统构建模块和光路 ;"=a-$vm  
    r{.DRbn  
    vW`{BWd  
    m]J Z@  
    普通 Mirau 干涉仪的基本组成部分是显微镜物镜、参考面(反射镜)、半透明光学元件(分束器)和实际测试对象。 _8b)Xx@5  
    从光源到探测器有两条主要路径: lL~T@+J~  
    1. 一束光束通过分束器,然后被测试表面反射并一路返回探测器。 /"+ n{*9  
    2. 另一束光束被分束器反射,聚焦在参考表面上,在此被镜像,再次被分束器反射,然后通过显微镜物镜返回到探测器。 s4bLL  
    通过使用手动通道配置模式,无需依次设置这两个光路(这也可以在一个光学设置中实现)。 +5Yc/Qp  
    .,[zI@9  
    理想化和通道控制 Sc;WraEn2  
    =CEQYk-y1  
    仿真的好处是可以专注于系统相关的部分并可以减少其他任意影响。 CF3Z`xD  
    x|G# oG)_  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 -crKBy  
    2. 对于半透明板(分束器),是一个平面平行板由熔融石英在其第一表面上使用 15.5 nm 银涂层制作的。 jQOY\1SR  
    为了忽略第二个表面上的背反射,我们使用 VirtualLab的手动通道配置来关闭这些光部分。 这样就不需要对减反射 (AR) 涂层进行单独建模。 Af5O;v\  
    3. 实际上,小参考面附在透明板上。 在这里,我们只需为“飘浮的”理想平面镜建模。 PA;RUe  
    4. 对于全部场追迹仿真,使用了Modeling Level 1,因此忽略了理想平面波截断的衍射效应。 /w{DyHT  
    #*;(%\q}  
    2/f:VB?<T  
    ,JyE7h2%i  
    半透明板(分束器)设置 ?y!0QAIXK  
    J')Dt]/9  
    pc<")9U%/  
    uBw1Xud[YI  
    通常,具有不同反射率值的部分透明板用于分束,因为能量分裂越平衡,干涉条纹的对比度就越好。 ?V%x94B  
    \"c;MK{  
    系统构建模块 – 光路 #1 Fku9hB  
    &*RJh'o|N(  
    ,/{mRw%  
    2>0[^ .;"  
    光穿过半透明板 g4 _DEBh  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 N7k<q=r-  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 8SK}#44Xz  
    nY"9"R\.=  
    fD#|C~:=  
    "40Jxqt  
    系统构建模块 – 光路 #2 0l!%}E  
    gbM#jhQ  
    jftoqK- p  
    ~aa`Y0Ws],  
    半透明板反射的光 f sAgXv  
    • 对于分束器的反射光路, -8; ,#  
    +/- 通道必须被激活。 s2L|J[Y"s  
    C,+6g/{  
    4(Gs$QkSo|  
    1$e z}k,  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 ]0.? 1se  
    gP1~N^hke]  
    'CsD[<  
    DesvnV'{`  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 6?Ul)'  
    以理想镜子为模型。 (nfra,'  
    (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。) ivsp):W  
    SC)4u l%  
    • 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。 /\*,|y\<  
    c)gG  
    • 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。 I^ sWf3'db  
    ja*k\w{U'  
    仿真结果 - 干涉条纹 =wHHR1e  
    EL $"MT}p  
    =cE:,z ;g  
    Z{RRhJ  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 p*)RP2  
    • 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。 Gjq:-kX\  
    SHS:>V  
    `X]TIMc:Ad  
    Y ::\;s  
    文件信息 YP{)jAK  
    Yf >SV #  
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