Sammenligning af amplitude-baseret CGH og fase-baseret CGH
I. Udvælgelse, bundlinje: Bestemmes af "Material Under Test"
Når du vælger enCGHtype, er den primære overvejelse reflektionsevnen af den overflade, der testes. Kernen i interferometrisk test ligger i "intensitetsmatchningen" af reference- og teststrålerne; kun når intensiteterne af de to stråler er ens, vil randkontrasten være optimal.
● Amplitude-typeCGH: Det første valg til højreflekterende materialer
Hvis dit teststykke er et metal, enkeltkrystal silicium (Si), modificeret siliciumcarbid (SiC) eller metallisk germanium (Ge), har disse materialer høj reflektivitet. Amplitude-typeCGH'erhar relativt lav diffraktionseffektivitet (ca. 10%), hvilket perfekt balancerer intensiteten af den højreflekterende baggrundsbelysning, hvilket forhindrer interferogrammet i at blive for lyst og forårsage pixelmætning.
● Fase-typeCGH: En frelser for materialer med lav reflektivitet
For materialer som optisk glas, kvarts og mikrokrystallinsk glas er deres overfladereflektivitet typisk ekstremt lav. Hvis der anvendes en CGH af amplitudetypen, vil baggrundslyssignalet være ekstremt svagt og overdøves af baggrundsstøj. På dette tidspunkt en fase-typeCGHskal bruges og udnytter dens diffraktionseffektivitet på over 40 % til at "klemme" hver dyrebare stråle af signallys og derved opnå klare frynser med høj kontrast.
II. Stray Light Suppression: "Støjreduktions"-magien af fase-typenCGH'er
ICGHdesign og test, 0. ordens (transmitteret lys) og 2. ordens (højere ordens diffraktion) strølys er ekstremt vanskelige at adskille. Hvis de ikke håndteres korrekt, vil de overlejre den primære målingsbølgefront, hvilket forårsager artefakter eller periodisk støj i overfladedataene.
● Amplitude-type: Energi er fordelt på tværs af flere ordrer, med betydelig energi i 0. og 2. orden, hvilket kræver ekstrem høj rumlig frekvensfiltrering.
●Fase-type: Gennem præcist designet ætsningsdybde, fase-typeCGH'erkan opnå "energioverførsel" på det fysiske niveau. Det kan i høj grad undertrykke energien af 0. og 2. orden, og koncentrere lysenergien meget på den ønskede +1. ordens målebølgefront. Denne iboende frekvensselektivitet gør baggrunden på interferometerskærmen ekstremt ren, hvilket resulterer i mere pålidelige måledata.
Eksempel: Lad os tage en asfærisk linse med 4 % reflektivitet som et eksempel og sammenligne randkontrasten af amplitudetypenCGHog fase-typeCGH:
Givet betingelser:
● Interferometer referenceoverflade (TF) transmittans (T_TF): 96 %
● Interferometer referenceoverflade (TF) reflektans (R_TF): 4 % (som referencelys Ir)
● Overfladereflektans af delen under test (Rs): 4% (optisk glas)
● Kontrastformel: V = [2 * sqrt(Ir * It)] / (Ir + It)
1. Amplitude-typeCGH: Den "ekstreme udfordring" af signallysstråler, der udsendes fra interferometeret, passerer gennem referenceoverfladen (TF), bevæger sig frem og tilbage gennemCGH, og vend endelig tilbage til interferometeret:
● Referencelysintensitet Ir: 4% = 0,04
● Målt lysintensitet It: It = T_TF * diffraktionseffektivitet_ind * Rs * diffraktionseffektivitet_ud * T_TF Hvor diffraktionseffektiviteten er 10 %: Det = 0,96 * 0,10 * 0,04 * 0,10 * 0,96 = 0,00037
●Stribekontrast V_amp: V = [2 * sqrt(0,04 * 0,00037)] / (0,04 + 0,00037) = 0,189
2. Fase-typeCGH: Det "gyldne snit" af energi
●Referencelysintensitet Ir: 0,04
●Målt lysintensitet It: Hvor fasetypediffraktionseffektiviteten er 40 %: Det = 0,96 * 0,40 * 0,04 * 0,40 * 0,96 = 0,00589
●Stribekontrast V_fase: V = [2 * sqrt(0,04 * 0,00589)] / (0,04 + 0,00589) = 0,668
●Figuren nedenfor viser en sammenligning mellem de simulerede kontrastforhold V=0,189 og V=0,668.
Interferenskanter af forskellige kontraster
III. Omfattende analyse af behandlingsruter
Begge metoder starter fra samme punkt, men divergerer i "formnings"-stadiet.
1. Amplitude-typeCGH: Metalfilmens "Subtraktive" kunst
● Proces: En chromfilm (Cr) sputteres på et kvartssubstrat, mønsteret skrives direkte ved hjælp af laser eller elektronstråle, og derefter udføres vådætsning.
● Resultat: Et mønster af skiftevis "gennemsigtige" og "ugennemsigtige" områder dannes. Dens nøjagtighed afhænger af positionsnøjagtigheden af skriveudstyret (Zhixing Optics kan opnå 3 sigma <20 nm).
2. Fase-typeCGH: "Gravering"-processen af kvartssubstrater
● Proces: Baseret på amplitudemetoden tilføjes et nøgletrin - ionstråleætsning (IBE) eller reaktiv ionætsning (RIE).
● Dybdekontrol: Ætsningsdybden skal nøje afstemmes med detekteringsbølgelængden. For en bølgelængde på 633 nm styres ætsningsdybden normalt præcist på nanometerniveau for at sikre, at faseforskellen opnår optimal lysenergifordeling og undertrykkelse af strølys.
CGHBehandlingsflowdiagram
IV. Ningbo Zhixing Opticals unikke løsning: Hybrid Processing Technology
Ved montering og justering på stedet er der et bredt anerkendt smertepunkt i branchen: mens det er i fuld faseCGH'erhar høj energi, bruges deres justeringsområde til refleksion, hvilket resulterer i lav reflektivitet og meget lav kantkontrast, især ved justering af tredjeordens diffraktionslys, hvilket gør justering på stedet ekstremt vanskelig.
For at løse dette,Ningbo Zhixing optiskhar udviklet en unik proces:
Kerneteknologi: Alignment Area Amplitude + Main Area Phase
● Hovedmåleområde (fasetype): Giver en højeffektiv bølgefront med lavt strøglysmåling til lavreflekterende materialer såsom optisk glas og mikrokrystallinske materialer, hvilket sikrer høj kontrast i testområdet.
● Alignment Marking Area (Amplitude Type): Bevarer bevidst den metalliske kromfilmstruktur for at forbedre randkontrasten i justeringsområdet, hvilket giver ingeniører mulighed for øjeblikkeligt at fange lyspletten under optisk vejsamling og justering, hvilket forbedrer arbejdseffektiviteten markant.
V. Resumé: Hvordan vælger man den rigtige model?
Enhed af viden og handling, grænseløs optik.Ningbo Zhixing Optics Technology Co., Ltd.fokuserer på halvleder- og kommercielle rumfartsfelter og giver en komplet holografisk løsning fra krydsbåndsmåling til synkron kalibrering med flere parametre.
