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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 ZC05^  
    "p<f#s}  
    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。 c#_%|gg  
    |(Sqd;#v  
    Mv_4*xVc  
    Te;`-E L  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 [qc90)^Q,  
    cdk;HK_Ve.  
    UJO+7h'  
    V /|@   
    系统构建模块和光路 nfd^'}$]  
    \;4RD$J  
    T. {P}#'|  
    [mX\Q`)QP  
    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。 iidK}<o  
    光源探测器有两条主要路径: ?=aQG0  
    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。 pDW .Pav  
    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。 VPK)HzPG,  
    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)。 /6g*WX2P1  
    %h^; "|Z  
    理想化和通道控制 /|Zk$q.\  
    pj'Yv  
    仿真的好处是可以专注于系统相关的部分并可以减少其他任意影响。 6ZX{K1_q  
    I6\ l 6o  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 " @.hz@>  
    2. 对于半透明板(分束器),是一个平面平行板由熔融石英在其第一表面上使用 15.5 nm 银涂层制作的。 }6`#u :OZ  
    为了忽略第二个表面上的背反射,我们使用 VirtualLab的手动通道配置来关闭这些光部分。 这样就不需要对减反射 (AR) 涂层进行单独建模。 IU&n!5d$)|  
    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。 1_ %3cN.  
    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。 RxcX\:  
    l{6fR(d ?  
    PE-Vx RN)  
    sOv:/'  
    半透明板(分束器)设置 fAXF_wj  
    Ymx/N+Jl  
    [Qr#JJ  
    rcAx3AK.  
    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。 GkVV%0;&J1  
    h ~v8Q_6  
    系统构建模块 – 光路 #1 8H;yrNL  
    j&u{a[Y/}  
    XXvM*"3D5  
    g\GuH?|   
    光穿过半透明板 Z+JPxe#7  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 _>0 I9.[5  
    • 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。 =56O-l7T*w  
    ?$%#y u#.  
    x+47CDDu3  
    /a Nlr>^  
    系统构建模块 – 光路 #2 >E6w,Ab  
    ??)IPRv?yF  
    PIl:z?q({  
    [s"xOP9R  
    半透明板反射的光 &i$p5  
    • 对于分束器的反射光路, :.J Ad$>P  
    +/- 通道必须被激活。 6;Wns'  
    7 wH9w  
    M:rE^El  
    %xPJJ $P  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 M*$#j|  
    V\vt!wBcB  
    !o1+#DL)MU  
    AhWcJD]  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 c<fl6o)  
    以理想镜子为模型。 \  2#7B8  
    (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。) 4zzJ5,S1  
    9=TjSRS  
    • 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。 jI[Y< (F ;  
    "V'<dn  
    • 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。 QbrR=[8b  
    +~Wg@   
    仿真结果 - 干涉条纹 k nTCX  
    Tmjcc(  
    fAYp\ k  
    T uG%oV}   
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 +6-_9qRq  
    • 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。 =jz [}5  
    <5BNcl\ZL  
    o+*7Q!  
    4z6kFQgu  
    文件信息 @^R6}qJ  
    S+2we  
    _D.4=2@|l8  
     
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