진폭 기반 CGH와 위상 기반 CGH 비교
I. 선택 결론: "테스트 중인 재료"에 의해 결정됩니다.
선택할 때CGH유형의 경우 주요 고려 사항은 테스트되는 표면의 반사율입니다. 간섭계 테스트의 핵심은 기준 빔과 테스트 빔의 "강도 일치"에 있습니다. 두 광선의 강도가 유사한 경우에만 무늬 대비가 최적이 됩니다.
● 진폭형CGH: 고반사 소재를 위한 첫 번째 선택
테스트 피스가 금속, 단결정 실리콘(Si), 변성 실리콘 카바이드(SiC) 또는 금속 게르마늄(Ge)인 경우 이러한 재료는 반사율이 높습니다. 진폭 유형CGH상대적으로 낮은 회절 효율(약 10%)을 갖고 있어 고반사율 백라이트의 강도 균형을 완벽하게 유지하여 간섭무늬가 너무 밝아지고 픽셀 포화가 발생하는 것을 방지합니다.
● 위상형CGH: 저반사 소재를 위한 구세주
광학 유리, 석영, 미정질 유리와 같은 재료의 경우 일반적으로 표면 반사율이 매우 낮습니다. 진폭형 CGH를 사용하면 백라이트 신호가 매우 약해지고 배경 잡음에 묻혀버리게 됩니다. 이 시점에서 위상 유형CGH40%가 넘는 회절 효율을 활용하여 귀중한 신호광의 모든 빔을 "압착"하여 대비가 높은 선명한 무늬를 얻어야 합니다.
II. 미광 억제: 위상형의 "노이즈 감소" 마법CGH
~ 안에CGH설계 및 테스트 결과, 0차(투과광) 및 2차(고차 회절) 미광은 분리하기가 매우 어렵습니다. 적절하게 처리하지 않으면 주 측정 파면에 중첩되어 표면 데이터에 아티팩트나 주기적인 노이즈가 발생합니다.
●진폭 유형: 에너지가 여러 차수에 분산되어 있으며 상당한 에너지가 0차 및 2차에 있으므로 극도로 높은 공간 주파수 필터링이 필요합니다.
●Phase-type : 정밀하게 설계된 식각 깊이를 통해 Phase-typeCGH물리적 수준에서 "에너지 전달"을 달성할 수 있습니다. 0차 및 2차 에너지를 크게 억제하여 원하는 +1차 측정 파면에 빛 에너지를 집중시킬 수 있습니다. 이러한 고유한 주파수 선택성은 간섭계 화면의 배경을 매우 깨끗하게 만들어 보다 신뢰할 수 있는 측정 데이터를 제공합니다.
예: 반사율이 4%인 비구면 렌즈를 예로 들어 진폭 유형의 프린지 대비를 비교해 보겠습니다.CGH및 위상 유형CGH:
주어진 조건:
● 간섭계 기준면(TF) 투과율(T_TF): 96%
● 간섭계 기준면(TF) 반사율(R_TF): 4%(참조광 Ir)
● 피시험 부품의 표면 반사율(Rs): 4%(광학 유리)
● 대비 공식: V = [2 * sqrt(Ir * It)] / (Ir + It)
1. 진폭 유형CGH: 간섭계에서 방출된 신호광의 "극한 도전"은 기준면(TF)을 통과하여 기준면을 앞뒤로 이동합니다.CGH, 마지막으로 간섭계로 돌아갑니다.
● 기준광 강도 Ir: 4% = 0.04
● 측정된 광량 It: It = T_TF * 회절 효율_in * Rs * 회절 효율_out * T_TF 회절 효율이 10%인 경우: It = 0.96 * 0.10 * 0.04 * 0.10 * 0.96 = 0.00037
●스트라이프 대비 V_amp: V = [2 * sqrt(0.04 * 0.00037)] / (0.04 + 0.00037) = 0.189
2. 위상형CGH: 에너지의 "황금비율"
●참조광 강도 Ir: 0.04
●측정된 광량 It: 위상형 회절 효율이 40%인 경우: It = 0.96 * 0.40 * 0.04 * 0.40 * 0.96 = 0.00589
●스트라이프 대비 V_위상: V = [2 * sqrt(0.04 * 0.00589)] / (0.04 + 0.00589) = 0.668
●아래 그림은 시뮬레이션된 명암비 V=0.189와 V=0.668 간의 비교를 보여줍니다.
서로 다른 대비의 간섭 무늬
III. 처리 경로에 대한 종합 분석
두 방법 모두 동일한 지점에서 시작되지만 "형성" 단계에서 차이가 납니다.
1. 진폭 유형CGH: 금속 필름의 "감산" 예술
● 공정: 석영 기판 위에 크롬(Cr)막을 스퍼터링하고, 레이저나 전자빔을 이용하여 직접 패턴을 묘화한 후 습식 에칭을 실시한다.
● 결과: "투명" 영역과 "불투명" 영역이 교대로 나타나는 패턴이 형성됩니다. 정확도는 스크라이빙 장비의 위치 정확도에 따라 달라집니다(Zhixing Optics는 20nm 미만의 3 시그마를 달성할 수 있습니다).
2. 위상형CGH: 석영 기판의 "조각" 공정
● 프로세스: 진폭 유형 방법을 기반으로 이온빔 에칭(IBE) 또는 반응성 이온 에칭(RIE)과 같은 주요 단계가 추가됩니다.
● 깊이 제어: 에칭 깊이는 감지 파장과 엄격하게 일치해야 합니다. 633nm 파장의 경우 에칭 깊이는 일반적으로 나노미터 수준에서 정밀하게 제어되어 위상차가 최적의 광 에너지 분포 및 미광 억제를 달성하도록 보장합니다.
CGH처리 흐름도
IV. Ningbo Zhixing Optical의 독특한 솔루션: 하이브리드 가공 기술
현장 조립 및 조정에는 업계에서 널리 인식되는 문제점이 있습니다.CGH에너지가 높기 때문에 정렬 영역이 반사에 사용되므로 반사율이 낮고 줄무늬 대비가 매우 낮습니다. 특히 3차 회절광을 정렬할 때 현장 조정이 매우 어렵습니다.
이 문제를 해결하려면닝보 지싱 광학독특한 프로세스를 개발했습니다.
핵심 기술: 정렬 영역 진폭 + 주요 영역 위상
● 주요 측정 영역(위상 유형): 광학 유리 및 미결정 재료와 같은 반사율이 낮은 재료에 대해 고효율, 낮은 산란광 측정 파면을 제공하여 테스트 영역에서 높은 대비를 보장합니다.
● 정렬 마킹 영역(진폭 유형): 금속 크롬 필름 구조를 의도적으로 유지하여 정렬 영역의 프린지 대비를 향상시켜 엔지니어가 광로 조립 및 조정 중에 광점을 즉시 캡처할 수 있어 작업 효율성이 크게 향상됩니다.
V. 요약: 올바른 모델을 선택하는 방법은 무엇입니까?
지식과 행동의 통일성, 무한한 광학.닝보 지싱 광학 기술 유한 회사반도체 및 상업용 항공우주 분야에 중점을 두고 교차 대역 측정부터 다중 매개변수 동기 교정까지 완벽한 홀로그램 솔루션을 제공합니다.
