Az amplitúdó alapú CGH és a fázis alapú CGH összehasonlítása
I. Kiválasztás lényege: a "Tesztelés alatt álló anyag" határozza meg
Amikor kiválasztja aCGHtípus esetén az elsődleges szempont a vizsgált felület fényvisszaverő képessége. Az interferometrikus tesztelés lényege a referencia- és tesztnyaláb "intenzitás-illesztésében" rejlik; csak akkor lesz optimális a peremkontraszt, ha a két nyaláb intenzitása hasonló.
● Amplitúdó típusúCGH: Az első választás a nagy fényvisszaverő képességű anyagokhoz
Ha a próbadarab fém, egykristályos szilícium (Si), módosított szilícium-karbid (SiC) vagy fém germánium (Ge), ezek az anyagok nagy fényvisszaverő képességgel rendelkeznek. Amplitúdó típusúCGH-kviszonylag alacsony diffrakciós hatásfokkal rendelkeznek (körülbelül 10%), ami tökéletesen kiegyenlíti a nagy reflexiós háttérvilágítás intenzitását, megakadályozva, hogy az interferogram túl világos legyen, és pixeltelítettséget okozzon.
● Fázis típusúCGH: Megváltó az alacsony fényvisszaverő képességű anyagokért
Az olyan anyagok esetében, mint az optikai üveg, a kvarc és a mikrokristályos üveg, felületi visszaverő képességük jellemzően rendkívül alacsony. Ha amplitúdó típusú CGH-t használunk, a háttérvilágítás jele rendkívül gyenge lesz, és elnyomja a háttérzaj. Ezen a ponton egy fázis típusúCGH40%-ot meghaladó diffrakciós hatásfokának kihasználásával minden értékes jelzőfénysugarat "kiszorít" és ezáltal tiszta, nagy kontrasztú peremeket kap.
II. Kóborfény-elnyomás: A „zajcsökkentés” fázis-típusú varázslatCGH-k
InCGHtervezés és tesztelés során a 0. rendű (áteresztő fény) és a 2. rendű (nagyobb rendű diffrakciós) szórt fények rendkívül nehezen választhatók szét. Ha nem kezelik megfelelően, a fő mérési hullámfrontra rárakódnak, műtermékeket vagy időszakos zajt okozva a felületi adatokban.
●Amplitúdó típusú: Az energia több sorrendben oszlik meg, jelentős energiával a 0. és 2. sorrendben, ami rendkívül nagy térfrekvenciás szűrést igényel.
●Fázis típusú: pontosan megtervezett maratási mélységen keresztül, fázis típusúCGH-kfizikai szinten tudja elérni az "energiaátvitelt". Nagymértékben elnyomja a 0. és 2. rendű energiát, és a fényenergiát magasan a kívánt +1. rendű mérési hullámfrontra koncentrálja. Ez a benne rejlő frekvenciaszelektivitás rendkívül tisztává teszi az interferométer képernyőjének hátterét, ami megbízhatóbb mérési adatokat eredményez.
Példa: Példaként egy 4%-os fényvisszaverő képességű aszférikus lencsét használva hasonlítsuk össze az amplitúdó típusú peremkontrasztotCGHés fázis típusúCGH:
Adott feltételek:
● Interferométer referenciafelületi (TF) áteresztőképessége (T_TF): 96%
● Az interferométer referenciafelületének (TF) visszaverődése (R_TF): 4% (Ir referenciafényként)
● A vizsgált alkatrész felületi visszaverődése (Rs): 4% (optikai üveg)
● Kontrasztképlet: V = [2 * sqrt(Ir * It)] / (Ir + It)
1. Amplitúdó típusúCGH: Az interferométer által kibocsátott jelfénysugarak "extrém kihívása" áthaladnak a referenciafelületen (TF), oda-vissza terjednek aCGHés végül térjünk vissza az interferométerhez:
● Referenciafény-intenzitás Ir: 4% = 0,04
● Mért fényintenzitás It: It = T_TF * diffrakciós hatásfok_in * Rs * diffrakciós hatásfok_ki * T_TF Ahol a diffrakciós hatásfok 10%: It = 0,96 * 0,10 * 0,04 * 0,10 * 0,96 = 0,00037
●Csíkos kontraszt V_amp: V = [2 * sqrt(0,04 * 0,00037)] / (0,04 + 0,00037) = 0,189
2. Fázis típusúCGH: Az energia "aranymetszete".
●Referenciafény-intenzitás Ir: 0,04
●Mért fényintenzitás It: ahol a fázis típusú diffrakciós hatásfok 40%: It = 0,96 * 0,40 * 0,04 * 0,40 * 0,96 = 0,00589
●Csíkos kontraszt V_fázis: V = [2 * sqrt(0,04 * 0,00589)] / (0,04 + 0,00589) = 0,668
●Az alábbi ábra a szimulált kontrasztarányok V=0,189 és V=0,668 összehasonlítását mutatja.
Különböző kontrasztok interferenciaperemei
III. A feldolgozási útvonalak átfogó elemzése
Mindkét módszer ugyanabból a pontból indul ki, de az „alakítási” szakaszban eltérnek egymástól.
1. Amplitúdó típusúCGH: A fémfilmek "szubtraktív" művészete
● Eljárás: Króm (Cr) filmet porlasztanak egy kvarc hordozóra, a mintát közvetlenül felírják lézer- vagy elektronsugárral, majd nedves maratást hajtanak végre.
● Eredmény: Változó "átlátszó" és "átlátszatlan" területek mintázata alakul ki. Pontossága a íróberendezés helyzeti pontosságától függ (a Zhixing Optics 3 szigma <20 nm-re képes).
2. Fázis típusúCGH: A kvarc szubsztrátumok "gravírozási" folyamata
● Folyamat: Az amplitúdó-típusú módszer alapján egy kulcsfontosságú lépés kerül hozzáadásra – ionsugaras maratás (IBE) vagy reaktív ionmaratás (RIE).
● Mélységszabályozás: A maratási mélységet szigorúan a detektálási hullámhosszhoz kell igazítani. 633 nm-es hullámhossz esetén a maratási mélységet általában nanométeres szinten pontosan szabályozzák, hogy a fáziskülönbség optimális fényenergia-eloszlást és szórt fényelnyomást érjen el.
CGHFolyamatábra feldolgozása
IV. A Ningbo Zhixing Optical egyedülálló megoldása: hibrid feldolgozási technológia
A helyszíni összeszerelésben és beállításban van egy széles körben elismert fájdalompont az iparban: míg a teljes fázisCGH-knagy energiájúak, igazítási területüket a visszaverődésre használják, ami alacsony visszaverődést és nagyon alacsony kontrasztot eredményez, különösen harmadrendű diffrakciós fény igazításánál, ami rendkívül megnehezíti a helyszíni beállítást.
Ennek megoldásáraNingbo Zhixing optikaiegyedülálló eljárást fejlesztett ki:
Alaptechnológia: Igazítási terület amplitúdója + főterületi fázis
● Fő mérési terület (fázistípus): Nagy hatékonyságú, alacsony szórt fényű mérési hullámfrontot biztosít alacsony visszaverőképességű anyagokhoz, például optikai üveghez és mikrokristályos anyagokhoz, magas kontrasztot biztosítva a vizsgálati területen.
● Alignment Marking Area (Amplitúdó típusa): Szándékosan megtartja a fémes króm filmszerkezetet, hogy fokozza a peremkontrasztot az igazítási területen, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy azonnal rögzítsék a fényfoltot az optikai út összeállítása és beállítása során, jelentősen javítva ezzel a munka hatékonyságát.
V. Összegzés: Hogyan válasszuk ki a megfelelő modellt?
Tudás és cselekvés egysége, határtalan optika.Ningbo Zhixing Optics Technology Co., Ltd.a félvezető és a kereskedelmi repülőgépiparra összpontosít, teljes holografikus megoldást biztosítva a keresztsávos méréstől a többparaméteres szinkron kalibrálásig.
