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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 o{:xp r=(  
    G6 0S|d  
    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。 =='Td[  
    Jju#iwb  
    (N-RIk73/O  
    pKUP2m`MW  
    任务描述:Mirau 干涉仪示意图 n/d`qS  
    2B0W~x2=  
    YY((#"o;l  
    - YqYcer  
    系统构建模块和光路 N "tFP9;K  
    F9"w6;hh  
    $ ,Ck70_  
    4*n#yVb/  
    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。 !|hoYU>@2L  
    光源探测器有两条主要路径: gmKGy@]  
    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。 =ac_,]z  
    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。 d[^KL;b?6  
    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)。 Jzji&A~  
    MM_k ]-7  
    理想化和通道控制 2j JmE&)7,  
    4S"\~><  
    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。 CvSIV7zYo  
    E51dV:l  
    1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 .T<= z  
    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。 >eQr<-8  
    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。 $,=6[T!z+e  
    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。 v4,h&JLt  
    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。 2,2Z`X  
    !)"%),>}o  
    1/1Xk,E  
    8 ;d$54 b  
    半透明板(分束器)设置 Ix@&$!'k  
    =uk0@hy9b  
    T3UMCqc=  
    |:[tNs*,O  
    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。 EC2+`HJ"  
    n9w9JXp;!  
    系统构建模块 – 光路 #1 ,u }XW V  
    $n^ MD_1!  
    o./.Q9e7  
    y.5/?{GL  
    光穿过半透明板 <U5wB]]  
    • 测试表面位于物镜的焦点区域。 yzw mT  
    • 通道+/+ 和-/- 对半透明板的两个表面都是开放的,以允许来自光源的光和从测试表面反射的光通过。 KH)D 08  
    sQ6 }\  
    cMyiW$;  
    1wzqGmjmt  
    系统构建模块 – 光路 #2 7Dzuii?1  
    P./V6i<:  
    #/"8F O%~p  
    WARb"8Kg  
    半透明板反射的光 +a&p$\  
    • 对于分束器的反射光路, ]-oJ[5cQ0v  
    +/- 通道必须被激活。 />¬$>  
    HX'FYt/?t  
    p.ANVA@:  
    GoA4f3  
    系统构建模块 - 测试和参考表面 =PRx?q`d  
    NaVQ9ku7VW  
    /27JevE  
    Vd".u'r  
    • 在这个仿真中,参考和测试表面是 lzw3=H  
    以理想镜子为模型。 'O5'i\uz  
    (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。) Y2xL>F  
    .Ha'p.  
    • 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。 0TfS=scT  
    IG(?xf\C  
    • 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。 t+5E#!y  
    o7mZzzP  
    仿真结果 - 干涉条纹 6x"Q  
    Gl1jxxd  
    $0bjKy  
    ^TMJ8` e  
    • Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 hN['7:bQ  
    • 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 F+E|r6'i  
    KIR'$ 6pn~  
    .sQ=;w/ZA  
    xs\!$*R  
    文件信息 OB[o2G<0  
    | 8qBm  
    b-3*Nl_%  
     
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