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infotek 2026-05-25 15:10

基础Mirau干涉仪的仿真

摘要 X6+qpp  
@Y,7'0U  
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。 -m= 8&B  
HBE.F&C88  
[L $9p@I  
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任务描述:Mirau 干涉仪示意图 V==z"  
o'<^LYSnB  
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系统构建模块和光路 ZPN roCK`  
Il@Y|hK  
Syp"L;H8Em  
H=g.34  
普通 Mirau 干涉仪的基本组成部分是显微镜物镜、参考面(反射镜)、半透明光学元件(分束器)和实际测试对象。 \,Lo>G`!  
从光源到探测器有两条主要路径: Hy"x  
1. 一束光束通过分束器,然后被测试表面反射并一路返回探测器。 2O"P2(1}v  
2. 另一束光束被分束器反射,聚焦在参考表面上,在此被镜像,再次被分束器反射,然后通过显微镜物镜返回到探测器。 :4S%'d7  
通过使用手动通道配置模式,无需依次设置这两个光路(这也可以在一个光学设置中实现)。 7`IpBm<  
/"H`.LD.?  
理想化和通道控制 j/T>2|dA&  
p R dk>Ph  
仿真的好处是可以专注于系统相关的部分并可以减少其他任意影响。 8mLP5s!7  
y %$O-q  
1. 显微镜物镜是用理想透镜仿真的。 r,goRK.  
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。 <!$:8ls  
为了忽略第二个表面上的背反射,我们使用 VirtualLab的手动通道配置来关闭这些光部分。 这样就不需要对减反射 (AR) 涂层进行单独建模。 t%zpNd2lk  
3. 实际上,小参考面附在透明板上。 在这里,我们只需为“飘浮的”理想平面镜建模。 lJP1XzN_  
4. 对于全部场追迹仿真,使用了Modeling Level 1,因此忽略了理想平面波截断的衍射效应。 R`";Z$~{  
R:JX<Ba  
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半透明板(分束器)设置 Mr--4D0Hk  
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%u^ JpC{E  
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。 {wF&+kH3  
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系统构建模块 – 光路 #1 M}_ i52  
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)4?x5#  
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光穿过半透明板 MF6 0-VE  
• 测试表面位于物镜的焦点区域。 z|7zj/+g  
• 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。 (\"k&O{  
FEPXuCb  
5G0 $  
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系统构建模块 – 光路 #2 xt'tL:d  
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rPc7(,o*  
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半透明板反射的光 )2UZ% ?V#  
• 对于分束器的反射光路, ]%uZ\Q;9p  
+/- 通道必须被激活。 z|?R/Gf8  
S.B<pj gt  
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J`IDlGFYp  
系统构建模块 - 测试和参考表面 cH<q:OYi  
Sx*oo{Kk%  
%xlqF<  
~.PO[hC  
• 在这个仿真中,参考和测试表面是 Hv]7e|  
以理想镜子为模型。 x 5dWBGH  
(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。) ~ `>e5OgOJ  
,U )"WLmY  
• 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。 Bb&^ {7  
bW#@OrsS  
• 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。 4E8JT#&  
Q "oI])r  
仿真结果 - 干涉条纹 4GG>!@|  
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=S[yE]v^  
!$A37j6  
• Mirau 干涉仪三个不同位置的边缘如下图所示。 h0?2j)X_  
• 干涉条纹受测试表面离焦多远的影响。较大的散焦值会在测试路径中引入更强的球面相位变化,从而导致更密集的干涉条纹。 =O _z(  
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Mh(]3\  
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文件信息 GN#<yv$av  
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