計(jì)量學(xué)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
計(jì)量學(xué)的實(shí)例教程
借助VirtualLab Fusion，尤其是在非序列場(chǎng)追跡的幫助下，我們展示了邁克爾遜白光干涉儀的工作原理，并展示了其如何應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)。
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借助VirtualLab Fusion，尤其是在非序列場(chǎng)追跡的幫助下，我們展示了邁克爾遜白光干涉儀的工作原理，并展示了其如何應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)。
邁克爾遜干涉儀
在充分考慮氙氣燈光源的光譜特性（即有限的相干長(zhǎng)度）基礎(chǔ)上建模具有氙氣燈的邁克爾遜干涉儀。
光學(xué)層析掃描干涉儀
使用低相干氙氣燈，建立一個(gè)邁克爾遜干涉儀，用以精確掃描給定樣品的表面輪廓。
借助VirtualLab Fusion，尤其是在非序列場(chǎng)追跡的幫助下，我們展示了邁克爾遜白光干涉儀的工作原理，并展示了其如何應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)。
邁克爾遜干涉儀
在充分考慮氙氣燈光源的光譜特性（即有限的相干長(zhǎng)度）基礎(chǔ)上建模具有氙氣燈的邁克爾遜干涉儀。
光學(xué)層析掃描干涉儀
使用低相干氙氣燈，建立一個(gè)邁克爾遜干涉儀，用以精確掃描給定樣品的表面輪廓。
本期文章將介紹現(xiàn)有的用于超表面檢測(cè)的光學(xué)計(jì)量技術(shù)，包括振幅、偏振、定量相位測(cè)量以及疊層成像等 ，最后討論了超表面在光學(xué)計(jì)量中的應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
引言
過(guò)去十年間，平面結(jié)構(gòu)化光學(xué)界面（即超表面）發(fā)展迅猛。超表面本質(zhì)上是平面器件，可借助半導(dǎo)體制造工具和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，有望實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)制造以及與光電子系統(tǒng)集成。盡管超表面發(fā)展前景廣闊，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)。其中，確保制造出的超表面達(dá)到設(shè)計(jì)階段預(yù)期的光學(xué)性能至關(guān)重要，且這一要求需在高產(chǎn)量條件下達(dá)成，即同一晶圓上生產(chǎn)的數(shù)千個(gè)器件都要滿(mǎn)足性能標(biāo)準(zhǔn)。半導(dǎo)體行業(yè)通過(guò)在制造過(guò)程中進(jìn)行多次連續(xù)和并行測(cè)量來(lái)解決類(lèi)似問(wèn)題，因此，超表面光學(xué)元件的工業(yè)化生產(chǎn)也需要適配的先進(jìn)計(jì)量技術(shù)，以推動(dòng)其性能提升，加速系統(tǒng)集成和工業(yè)應(yīng)用進(jìn)程。此外，當(dāng)成功制造超表面后，仍需專(zhuān)用光學(xué)計(jì)量技術(shù)來(lái)驗(yàn)證其光學(xué)特性，而且，超表面集成到系統(tǒng)和復(fù)雜器件中時(shí)，也需要測(cè)量來(lái)保證最終產(chǎn)品符合規(guī)格。因此，無(wú)論是超表面元件還是完整系統(tǒng)，都需要計(jì)量和驗(yàn)證測(cè)試。
超表面原理
超表面是由納米結(jié)構(gòu)元素組成的，這些元素位于分隔兩種介質(zhì)的界面處。這些納米結(jié)構(gòu)可用于控制透射光和反射光的光學(xué)特性。超表面的優(yōu)勢(shì)是通過(guò)在納米結(jié)構(gòu)處對(duì)入射光產(chǎn)生相移來(lái)實(shí)現(xiàn)波前控制。傳統(tǒng)的應(yīng)用包括可以實(shí)現(xiàn)光任意角度偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器、具有聚光功能的超透鏡、可以投影用戶(hù)定義的強(qiáng)度分布的全息圖等。而實(shí)現(xiàn)相移的方法可以歸結(jié)為三種類(lèi)型：
1） 傳播相位型：該種方法利用高縱橫比的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)充當(dāng)小波導(dǎo)，通過(guò)控制結(jié)構(gòu)的有效折射率，即通過(guò)控制圓柱直徑，來(lái)控制相同高度柱體透射的相位延時(shí)，其示意圖如圖1（a）所示。
2） 諧振相位型：該種方法依賴(lài)由米氏共振引起光的激發(fā)和散射。其示意圖如圖1（b）所示。
展開(kāi) 10x ICME與原始設(shè)備制造商（OEM）和材料供應(yīng)商密切合作開(kāi)發(fā)以滿(mǎn)足他們的工業(yè)需求，它利用尖端的材料科學(xué)研究、Hexagon的計(jì)量學(xué)、e-Xstream工程材料模擬技術(shù)以及不斷發(fā)展的工業(yè)合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)。它集成了材料供應(yīng)商、軟件工具、制造設(shè)備和計(jì)量學(xué)的供應(yīng)鏈，從而最大程度地利用數(shù)據(jù)并在許多制造環(huán)境中實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。
美國(guó)國(guó)家航空研究所（NIAR）主任Waruna Seneviratne博士評(píng)論說(shuō)：
“在我們開(kāi)發(fā)先進(jìn)的多功能材料和工藝的同時(shí)，我們必須了解分子變化如何影響結(jié)構(gòu)性能。雖然在結(jié)構(gòu)層次上開(kāi)發(fā)微尺度模型是不現(xiàn)實(shí)的，但是多尺度模型可以為下一個(gè)進(jìn)階尺度模型提供有用的信息，這對(duì)于我們?cè)谠O(shè)計(jì)和認(rèn)證過(guò)程中理解設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)、優(yōu)化結(jié)構(gòu)和降低風(fēng)險(xiǎn)是至關(guān)重要的。”
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超表面計(jì)量學(xué)的光學(xué)屬性4個(gè)月前
光學(xué)超表面（MS）是一種新型的平面光學(xué)元件，由于其緊湊性、多功能性以及設(shè)備集成性的優(yōu)點(diǎn)，正深刻變革著光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本期文章將介紹現(xiàn)有的用于超表面檢測(cè)的光學(xué)計(jì)量技術(shù)，包括振幅、偏振、定量相位測(cè)量以及疊層成像等 ，最后討論了超表面在光學(xué)計(jì)量中的應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
引言
過(guò)去十年間，平面結(jié)構(gòu)化光學(xué)界面（即超表面）發(fā)展迅猛。超表面本質(zhì)上是平面器件，可借助半導(dǎo)體制造工具和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，有望實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)制造以及與光電子系統(tǒng)集成
邁克爾遜干涉儀和光學(xué)計(jì)量學(xué)6個(gè)月前
借助VirtualLab Fusion，尤其是在非序列場(chǎng)追跡的幫助下，我們展示了邁克爾遜白光干涉儀的工作原理，并展示了其如何應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)。
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借助VirtualLab Fusion，尤其是在非序列場(chǎng)追跡的幫助下，我們展示了邁克爾遜白光干涉儀的工作原理，并展示了其如何應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)。
邁克爾遜干涉儀
在充分考慮氙氣燈光源的光譜特性（即有限的相干長(zhǎng)度）基礎(chǔ)上建模具有氙氣燈的邁克爾遜干涉儀。
輻射度學(xué)是對(duì)電磁輻射的計(jì)量，包括可見(jiàn)光光譜；而光度學(xué)是計(jì)量人眼對(duì)光的響應(yīng)。當(dāng)我們考慮照明系統(tǒng)時(shí)，這兩個(gè)方面之間的區(qū)別是非常重要的。例如，波長(zhǎng)為905nm的激光二極管不能被人眼看到，因此，任何光測(cè)量值都為零。
[NEWSLETTER] 使用干涉儀的光學(xué)測(cè)量6個(gè)月前
光學(xué)計(jì)量學(xué)是精確測(cè)量的重要技術(shù)。例如，它經(jīng)常被用于表面測(cè)試，因此在質(zhì)量控制中發(fā)揮著重要作用。VirtualLab Fusion可以幫助您對(duì)各種類(lèi)型干涉儀進(jìn)行建模，并將不同的光學(xué)表面和系統(tǒng)部件、甚至是傾斜和位移等對(duì)準(zhǔn)錯(cuò)誤都包含在模擬中。我們以?xún)蓚€(gè)廣泛使用的干涉儀--Mach-Zehnder型和Fizeau型為例進(jìn)行演示。
[VirtualLab] 馬赫-澤德干涉儀6個(gè)月前
摘要
干涉測(cè)量法是光學(xué)計(jì)量學(xué)的重要技術(shù)。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機(jī)械和熱變形。 作為一個(gè)典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場(chǎng)追跡，構(gòu)建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。 證明了光學(xué)元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
馬赫-澤德干涉儀7個(gè)月前
干涉測(cè)量法是光學(xué)計(jì)量學(xué)的重要技術(shù)。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機(jī)械和熱變形。 作為一個(gè)典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場(chǎng)追跡，構(gòu)建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。
[NEWSLETTER] 特殊光柵的光譜靈敏度和角靈敏度8個(gè)月前
由于這些特性，它們常常被應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)中。在VirtualLab Fusion中，我們分析了這兩種類(lèi)型的光柵，特別檢查了他們的光譜靈敏度和角靈敏度。
全息生成的體光柵的嚴(yán)格模擬
用傅里葉模態(tài)法對(duì)全息體光柵進(jìn)行了分析。給出了光譜和角特性。
特殊光柵的光譜靈敏度和角靈敏度8個(gè)月前
由于這些特性，它們常常被應(yīng)用于光學(xué)計(jì)量學(xué)中。在VirtualLab Fusion中，我們分析了這兩種類(lèi)型的光柵，特別檢查了他們的光譜靈敏度和角靈敏度。
全息生成的體光柵的嚴(yán)格模擬
用傅里葉模態(tài)法對(duì)全息體光柵進(jìn)行了分析。給出了光譜和角特性。
這是因?yàn)楣鈱W(xué)制造技術(shù)并非光學(xué)設(shè)計(jì)師培訓(xùn)內(nèi)容的一部分，尤其是化學(xué)工程、材料科學(xué)、機(jī)床計(jì)量學(xué)、機(jī)械工程、磨料加工、制造工藝參數(shù)控制以及“光學(xué)工程師的黃金之手”對(duì)背后科學(xué)原理的深刻理解。
最近，在PanDao軟件項(xiàng)目中1，開(kāi)發(fā)出了這樣一款工具。基于數(shù)十年來(lái)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界最先進(jìn)的制造技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)，PanDao專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
