การเปรียบเทียบ CGH แบบอิงแอมพลิจูดและ CGH แบบอิงเฟส
I. ประเด็นสำคัญในการเลือก: กำหนดโดย "วัสดุที่อยู่ระหว่างการทดสอบ"
เมื่อเลือกกซีจีเอชประเภทการพิจารณาเบื้องต้นคือการสะท้อนแสงของพื้นผิวที่กำลังทดสอบ แกนหลักของการทดสอบอินเทอร์เฟอโรเมตริกอยู่ที่ "การจับคู่ความเข้ม" ของคานอ้างอิงและคานทดสอบ เมื่อความเข้มของลำแสงทั้งสองเท่ากันเท่านั้น ความเปรียบต่างของขอบจะเหมาะสมที่สุด
● ประเภทแอมพลิจูดซีจีเอช: ตัวเลือกแรกสำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงสูง
หากชิ้นทดสอบของคุณเป็นโลหะ ซิลิกอนผลึกเดี่ยว (Si) ซิลิกอนคาร์ไบด์ดัดแปร (SiC) หรือเจอร์เมเนียมโลหะ (Ge) วัสดุเหล่านี้จะมีการสะท้อนแสงสูง ประเภทแอมพลิจูดซีจีเอชมีประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนค่อนข้างต่ำ (ประมาณ 10%) ซึ่งทำให้ความเข้มของแสงแบ็คไลท์ที่มีการสะท้อนแสงสูงสมดุลได้อย่างสมบูรณ์แบบ ป้องกันไม่ให้อินเทอร์เฟอโรแกรมสว่างเกินไปและทำให้เกิดความอิ่มตัวของพิกเซล
● ประเภทเฟสซีจีเอช: ผู้ช่วยให้รอดสำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงต่ำ
สำหรับวัสดุ เช่น แก้วออปติคอล ควอทซ์ และแก้วไมโครคริสตัลไลน์ โดยทั่วไปแล้วการสะท้อนแสงบนพื้นผิวจะต่ำมาก หากใช้ CGH ชนิดแอมพลิจูด สัญญาณไฟแบ็คไลท์จะอ่อนมากและมีเสียงรบกวนจากพื้นหลังกลบไป ณ จุดนี้แบบเฟสซีจีเอชต้องใช้ โดยใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนที่มากกว่า 40% เพื่อ "บีบ" ลำแสงสัญญาณอันมีค่าทุกลำ ดังนั้นจึงได้ขอบที่ชัดเจนและมีความเปรียบต่างสูง
ครั้งที่สอง การปราบปรามแสงรบกวน: เวทย์มนตร์ "การลดเสียงรบกวน" ของเฟสซีจีเอช
ในซีจีเอชการออกแบบและการทดสอบ แสงเล็ดลอดลำดับที่ 0 (แสงที่ส่องผ่าน) และลำดับที่ 2 (การเลี้ยวเบนลำดับที่สูงกว่า) แยกได้ยากมาก หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม พวกมันจะซ้อนทับบนหน้าคลื่นการวัดหลัก ทำให้เกิดสิ่งแปลกปลอมหรือสัญญาณรบกวนเป็นระยะในข้อมูลพื้นผิว
●ประเภทแอมพลิจูด: พลังงานถูกกระจายไปยังหลายคำสั่ง โดยมีพลังงานจำนวนมากอยู่ในลำดับที่ 0 และ 2 ซึ่งต้องการการกรองความถี่เชิงพื้นที่ที่สูงมาก
●ประเภทเฟส: ด้วยความลึกของการกัดแบบเฟสที่ออกแบบมาอย่างแม่นยำซีจีเอชสามารถบรรลุ "การถ่ายเทพลังงาน" ในระดับกายภาพได้ สามารถระงับพลังงานของลำดับที่ 0 และ 2 ได้อย่างมาก โดยมุ่งเน้นพลังงานแสงในระดับสูงไปที่หน้าคลื่นการวัดลำดับ +1 ที่ต้องการ การเลือกความถี่โดยธรรมชาตินี้ทำให้พื้นหลังบนหน้าจออินเทอร์เฟอโรมิเตอร์สะอาดอย่างยิ่ง ส่งผลให้ข้อมูลการวัดเชื่อถือได้มากขึ้น
ตัวอย่าง: ยกตัวอย่างเลนส์แอสเฟอริคัลที่มีการสะท้อนแสง 4% มาเปรียบเทียบความเปรียบต่างของขอบของประเภทแอมพลิจูดซีจีเอชและแบบเฟสซีจีเอช:
เงื่อนไขที่กำหนด:
● การส่งผ่านพื้นผิวอ้างอิงอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (TF) (T_TF): 96%
● การสะท้อนแสงของพื้นผิวอ้างอิงอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (TF) (R_TF): 4% (เป็นแสงอ้างอิง Ir)
● การสะท้อนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ทดสอบ (Rs): 4% (แก้วแสง)
● สูตรคอนทราสต์: V = [2 * sqrt(Ir * It)] / (Ir + It)
1. ประเภทแอมพลิจูดซีจีเอช: "ความท้าทายขั้นสุด" ของรังสีแสงสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ผ่านพื้นผิวอ้างอิง (TF) เคลื่อนที่ไปมาผ่านซีจีเอชและในที่สุดก็กลับสู่อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์:
● ความเข้มแสงอ้างอิง Ir: 4% = 0.04
● ความเข้มของแสงที่วัดได้: มัน = T_TF * ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบน_ใน * Rs * ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบน_ออก * T_TF โดยที่ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนคือ 10%: มัน = 0.96 * 0.10 * 0.04 * 0.10 * 0.96 = 0.00037
●คอนทราสต์แถบ V_amp: V = [2 * sqrt(0.04 * 0.00037)] / (0.04 + 0.00037) = 0.189
2. ประเภทเฟสซีจีเอช: “อัตราส่วนทองคำ” ของพลังงาน
●ความเข้มแสงอ้างอิง Ir: 0.04
●ความเข้มแสงที่วัดได้: โดยที่ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนแบบเฟสคือ 40%: = 0.96 * 0.40 * 0.04 * 0.40 * 0.96 = 0.00589
●แถบตัดกัน V_phase: V = [2 * sqrt(0.04 * 0.00589)] / (0.04 + 0.00589) = 0.668
●รูปด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบระหว่างอัตราส่วนคอนทราสต์จำลอง V=0.189 และ V=0.668
ขอบการรบกวนของความแตกต่างที่แตกต่างกัน
ที่สาม การวิเคราะห์เส้นทางการประมวลผลอย่างครอบคลุม
ทั้งสองวิธีเริ่มต้นจากจุดเดียวกัน แต่จะแตกต่างกันในระยะ "การก่อตัว"
1. ประเภทแอมพลิจูดซีจีเอช: ศิลปะแบบ "ลบ" ของฟิล์มโลหะ
● กระบวนการ: ฟิล์มโครเมียม (Cr) ถูกสปัตเตอร์บนพื้นผิวควอตซ์ รูปแบบจะถูกเขียนโดยตรงโดยใช้ลำแสงเลเซอร์หรืออิเล็กตรอน จากนั้นจึงทำการกัดแบบเปียก
● ผลลัพธ์: รูปแบบของพื้นที่ "โปร่งใส" และ "ทึบแสง" สลับกันเกิดขึ้น ความแม่นยำขึ้นอยู่กับความแม่นยำของตำแหน่งของอุปกรณ์เขียน (Zhixing Optics สามารถบรรลุ 3 ซิกมา <20 นาโนเมตร)
2. ประเภทเฟสซีจีเอช: กระบวนการ "แกะสลัก" ของพื้นผิวควอตซ์
● กระบวนการ: ขึ้นอยู่กับวิธีประเภทแอมพลิจูด จะมีการเพิ่มขั้นตอนสำคัญ ได้แก่ การกัดลำแสงไอออน (IBE) หรือการกัดไอออนปฏิกิริยา (RIE)
● การควบคุมความลึก: ความลึกของการแกะสลักต้องสอดคล้องกับความยาวคลื่นในการตรวจจับอย่างเคร่งครัด สำหรับความยาวคลื่น 633 นาโนเมตร ความลึกของการกัดมักจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำที่ระดับนาโนเมตร เพื่อให้แน่ใจว่าความแตกต่างของเฟสบรรลุการกระจายพลังงานแสงที่เหมาะสมที่สุดและการปราบปรามแสงเล็ดลอด
ซีจีเอชแผนภูมิขั้นตอนการประมวลผล
IV. โซลูชันเฉพาะของ Ningbo Zhixing Optical: เทคโนโลยีการประมวลผลแบบไฮบริด
ในการประกอบและการปรับแต่งที่ไซต์งาน มีจุดบกพร่องที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม: ขณะทำงานเต็มเฟสซีจีเอชมีพลังงานสูง พื้นที่การจัดตำแหน่งจะใช้สำหรับการสะท้อน ส่งผลให้มีการสะท้อนแสงต่ำและคอนทราสต์ขอบต่ำมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจัดแนวแสงการเลี้ยวเบนลำดับที่สาม ทำให้การปรับที่ไซต์งานทำได้ยากมาก
เพื่อแก้ไขปัญหานี้หนิงโป Zhixing ออปติคัลได้พัฒนากระบวนการพิเศษ:
เทคโนโลยีหลัก: แอมพลิจูดของพื้นที่การจัดตำแหน่ง + เฟสของพื้นที่หลัก
● พื้นที่การวัดหลัก (ประเภทเฟส): ให้คลื่นหน้าการวัดแสงรบกวนต่ำที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับวัสดุที่มีการสะท้อนแสงต่ำ เช่น แก้วแสงและวัสดุไมโครคริสตัลไลน์ เพื่อให้มั่นใจถึงความเปรียบต่างสูงในพื้นที่ทดสอบ
● พื้นที่ทำเครื่องหมายการวางแนว (ประเภทแอมพลิจูด): คงโครงสร้างฟิล์มโครเมียมเมทัลลิกไว้อย่างตั้งใจเพื่อเพิ่มคอนทราสต์ของขอบในพื้นที่การวางแนว ช่วยให้วิศวกรจับจุดแสงได้ทันทีระหว่างการประกอบและการปรับเส้นทางแสง ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานได้อย่างมาก
V. สรุป: จะเลือกรุ่นที่ถูกต้องได้อย่างไร?
ความสามัคคีของความรู้และการกระทำ เลนส์ที่ไร้ขอบเขตNingbo Zhixing Optics Technology Co. , Ltd.มุ่งเน้นไปที่สาขาเซมิคอนดักเตอร์และการบินเชิงพาณิชย์ โดยนำเสนอโซลูชันโฮโลแกรมที่สมบูรณ์ตั้งแต่การวัดข้ามแบนด์ไปจนถึงการสอบเทียบซิงโครนัสหลายพารามิเตอร์
