摘要
如何在 VirtualLab Fusion 中設(shè)置 Mirau 干涉儀？ 本用例通過非順序通道配置和基本功能仿真演示了建模過程，并評(píng)估了來自不同測(cè)試表面位置的典型離焦條紋。
任務(wù)描述：Mirau 干涉儀示意圖
系統(tǒng)構(gòu)建模塊和光路
普通 Mirau 干涉儀的基本組成部分是顯微鏡物鏡、參考面（反射鏡）、半透明光學(xué)元件（分束器）和實(shí)際測(cè)試對(duì)象。
從光源到探測(cè)器有兩條主要路徑：
1. 一束光束通過分束器，然后被測(cè)試表面反射并一路返回探測(cè)器。
2. 另一束光束被分束器反射，聚焦在參考表面上，在此被鏡像，再次被分束器反射，然后通過顯微鏡物鏡返回到探測(cè)器。
通過使用手動(dòng)通道配置模式，無需依次設(shè)置這兩個(gè)光路（這也可以在一個(gè)光學(xué)設(shè)置中實(shí)現(xiàn)）。
理想化和通道控制
仿真的好處是可以專注于系統(tǒng)相關(guān)的部分并可以減少其他任意影響。
1. 顯微鏡物鏡是用理想透鏡仿真的。
2. 對(duì)于半透明板（分束器），是一個(gè)平面平行板由熔融石英在其第一表面上使用 15.5 nm 銀涂層制作的。
為了忽略第二個(gè)表面上的背反射，我們使用 VirtualLab的手動(dòng)通道配置來關(guān)閉這些光部分。 這樣就不需要對(duì)減反射 (AR) 涂層進(jìn)行單獨(dú)建模。
3. 實(shí)際上，小參考面附在透明板上。 在這里，我們只需為“飄浮的”理想平面鏡建模。
4. 對(duì)于全部場(chǎng)追跡仿真，使用了Modeling Level 1，因此忽略了理想平面波截?cái)嗟难苌湫?yīng)。
半透明板（分束器）設(shè)置
通常，具有不同反射率值的部分透明板用于分束，因?yàn)槟芰糠至言狡胶�，干涉條紋的對(duì)比度就越好。
系統(tǒng)構(gòu)建模塊 – 光路 #1
光穿過半透明板
• 測(cè)試表面位于物鏡的焦點(diǎn)區(qū)域。
• 通道+/+ 和-/- 對(duì)半透明板的兩個(gè)表面都是開放的，以允許來自光源的光和從測(cè)試表面反射的光通過。
系統(tǒng)構(gòu)建模塊 – 光路 #2
半透明板反射的光
• 對(duì)于分束器的反射光路，
+/- 通道必須被激活。
系統(tǒng)構(gòu)建模塊 - 測(cè)試和參考表面
• 在這個(gè)仿真中，參考和測(cè)試表面是
以理想鏡子為模型。
（這就是為什么半透明板的最佳分光比是 50:50，這在 15.5 nm 銀涂層的情況下大約可以實(shí)現(xiàn)。）
• 將真實(shí)樣品放置在測(cè)試表面上，通過沿軸向掃描 Mirau 干涉儀，可以使用不同的干涉圖案來計(jì)算高度。
• 參考表面的尺寸應(yīng)該足夠小以避免中心遮擋，但要大于焦點(diǎn)的尺寸。
仿真結(jié)果 - 干涉條紋
• Mirau 干涉儀三個(gè)不同位置的邊緣如下圖所示。
• 干涉條紋受測(cè)試表面離焦多遠(yuǎn)的影響。較大的散焦值會(huì)在測(cè)試路徑中引入更強(qiáng)的球面相位變化，從而導(dǎo)致更密集的干涉條紋。
文件信息
更多閱覽
- Young’s Interference Experiment
- Mach-Zehnder Interferometer
- Fizeau Interferometer for Optical Testing
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