微纳表面测量精度难保证？OAS白光干涉仪案例来解困

白光干涉仪案例分析

简介

白光干涉仪是利用宽光谱的低相干光源进行非接触式、高精度三维形貌测量的精密光学仪器，在微纳表面形貌测量、薄膜厚度测量等领域有重要的地位。白光干涉仪的主要组成部分有光源照明系统、干涉测量系统、显微成像系统等。

OAS光学软件支持建模白光干涉仪各个光学部分，并基于物理光学追迹的算法仿真白光干涉仪的实际干涉条纹。

典型白光干涉仪模型

时间相干性

OAS光学软件支持自定义光源的光谱分布，通过定义光谱的波长和权重实现时间相干性的控制。

白光光源光谱

仅有时间相干性的多光谱干涉条纹颜色分布

空间相干性

OAS光学软件支持建立相干光的点光源阵列，通过点光源阵列采样控制扩展光源的尺寸、密度和分布，实现空间相干性的仿真

扩展光源采样和尺寸

0.55um波长下仅有空间相干性的干涉条纹颜色分布

分析与结果

通过OAS光学软件建立白光干涉仪模型，并基于白光的宽光谱和一定的扩展光源面积建立低相干度白光光源，仿真白光干涉条纹。

带理想透镜的白光干涉仪模型

白光干涉条纹辐照度分布

同时有时间相干性和空间相干性的白光干涉条纹视觉颜色分布

总结

OAS 凭借其对光学系统精细建模的能力，精准还原白光干涉仪中宽光谱光源的传播特性，基于物理光学追迹算法呈现干涉测量过程中的条纹变化，为微纳表面形貌测量、薄膜厚度测量等领域的仪器研发与性能提升提供了强有力的仿真支持，充分展现了其在精密光学仪器仿真分析中的关键价值。