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bruker白光干涉仪在光学领域的应用

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bruker白光干涉仪在光学领域的应用

  • 分类:新闻资讯
  • 作者:bruker白光干涉仪
  • 来源:www.verdegroup.cn
  • 发布时间:2021-09-24 11:51

bruker白光干涉仪在光学领域的应用

白光干涉仪作为一种最精密的三维形貌测量设备,能准确测量亚纳米尺度的表面粗糙度。

软件还能根据各种相关标准,进行表面形貌分析,获得多种参数,包括波纹度、翘曲等。

 

当粗糙度远小于入射波长时,散射率与Sq直接相关。然而当粗糙度较大时,二者的关系就不太明显。此时,散射率与样品表面斜率关系更大,需要用几何光学模型描述。

布鲁克的软件提供了多种表面斜率分析功能,用于研究表面斜率与散射率的关系。除了提供全局斜率分布以外,还能计算沿任意方向的斜率分布,用于研究表面在不同方向的散射性能。 

 

各种光学元件对缺陷都有严格要求,包括缺陷尺寸、数量和分布等多有明确规定(如标准ISO10110系列)。布鲁克的白光干涉仪提供了多种缺陷观察和统计方法,可以自动分析缺陷的各个指标。

 

光学镜片除了曲率半径以外,还需要测量各种误差。由于 Zernike多项式在圆域上具有正交性,并且各阶模式与光学设计中的Seidel像差 (如:离焦、像散、 慧差等 )系数相对应,为有选择地处理各种像差和优化系统提供了有效途径。因此Zernike多项式拟合在光学系统设计和研发中广泛应用。布鲁克的软件既能通过设置Zernike系数生成三维曲面,也能从实际镜片的三维形貌数据中计算Zernike系数,并获得不同阶数拟合后的残差。软件可以设置多达36个系数。

 

 

球面镜通常存在球差等光学误差,会降低成像质量。为了提高成像质量,可以通过复杂设计的透镜组降低误差。然而现在更常用的是通过非球面设计来消除或降低这些误差。非球面的曲率半径处处变化,无法用单一的数值表示。因此需要获得表面整体信息再分析。布鲁克的三维光学轮廓仪可以根据非球面的子午线公式,通过自定义公式里的系数生成标准非球面,再用生成的标准非球面与实际样品的表面形貌比较,从而检测实际样品的加工误差。

 

从两百年前的光栅开始,衍射光学元件(Diffractive Optical ElementsDOE)在各种领域应用广泛。比如基于广播的衍射理论设计的二元光学器件,在传统光学元件表面刻蚀产生两个或多个台阶深度的浮雕结构,形成纯相位、同轴再现、具有极高衍射效率的一类衍射光学元件。

 

上个世纪末还出现了一种混合光学成像系统,它既包括传统光学器件,也含有衍射光学器件。这类系统同时利用了光的折射和衍射,不仅可以增加光学设计自由度,而且能够在一定程度上突破传统光学系统的许多局限性,在改善系统像质、减小体积和降低成本等多方面都表现出了优势。

 

布鲁克的三维光学显微镜能准确测量、分析这些元件表面,加速这类元件的应用速度。软件可以自动分析垂直的光栅结构,获得光栅的周期、粗糙度、深度等信息,避免手动测量带来的人为误差。对于菲涅尔透镜,软件可以从透镜三维形貌中获得每一级的间距、高度和曲率半径等信息。软件可以自动测量并分析二元光学器件,获得器件表面每个区域的高度、粗糙度、位置等参数,用于评估加工样品的质量。其中,台阶数和台阶高度与衍射效率直接相关。随着台阶数增加,制作难度也在增加。准确测量各个台阶极为重要。

 

对于这类表面有各种结构的光学元件,布鲁克的软件提供了多种自动分析工具,比如多区域分析。它可以通过多种特征识别方式,自动提取样品表面各种结构的三维信息,并做统计分析,获得每个结构的多种参数(如下图所示)。

 

 

更多详细资料,可联系上海尔迪仪器科技有限公司,拨打电话021-62211270!

 

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