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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04

光學檢測系統的實例教程
課程大綱
1
VirtualLab Fusion光之數字模型平臺
光之數字模型平臺在精密系統檢測方面的工作原理
VirtualLab Fusion 用戶界面的基礎操作
VirtualLab Fusion中非序列追跡的通道配置
2
典型光學檢測系統建模與性能驗證
基礎邁克爾遜干涉儀建模仿真
OCT系統仿真-光學相干層析掃描干涉儀
用于光學表面測量的菲索干涉儀
切爾尼-特納光譜儀的仿真
Mirau干涉儀系統分析-顯微干涉檢測
3
高端精密成像系統(半導體 / 工業檢測方向)
半導體晶圓微結構缺陷檢測光學系統
晶圓兩側光柵圖案的成像
激光共聚焦掃描顯微鏡成像分析
大數值孔徑聚焦中的粒子散射與反射
晶圓多層膜厚非接觸式光學測量仿真
4
先進顯微鏡系統的物理光學級仿真
顯微鏡系統的設計
通過瑞利判據對顯微鏡物鏡進行分辨率研究
熒光顯微鏡的彩色效應分析
高NA傅里葉顯微鏡單分子成像
高NA顯微鏡系統分析偶極子源的PSF
顯微鏡系統中來自光圈的衍射
5
光學系統的公差分析
考慮加工公差下的傾斜光柵魯棒性優化
鏡頭粗糙度對PSF的影響
衍射光學元件的加工圓角和高度公差分析
展開 授課時間
2026/6/23(二)-6/24(三)AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
3000RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
縱觀歷史,光學為進行極其精確的測量提供了必要的手段,這是激發科學技術潛力的重要一環。對計量系統的分析不可避免地需要考慮物理光學效應(相干、偏振、干涉、行射等),以產生現實、充分的結果。VirtualLab Fusion為這種分析提供了必要的工具,利用快速物理光學理論來促進快速仿真。
干涉系統被廣泛地應用于光學測量和光學檢測等領域。對這類系統工作原理的討論必須要結合物理光學的知識,如光的電磁場表示、光的波動性、光場的疊加等。顯微系統也是組成光學測量的一個重要組成部分,課程內容中也涵蓋了高NA系統,微觀與宏觀相結合的完整系統仿真如晶圓檢測系統,摩爾紋系統等。該課程無需軟件基礎。
展開 遠心物鏡案例分析
簡介
遠心物鏡是工業機器視覺檢測、高精度尺寸測量領域的核心光學元件,依托遠心光路設計可消除被測物體位置偏移引發的測量誤差,其成像的高分辨率、低畸變特性成為精密檢測系統的關鍵支撐。本案例依托 OAS 光學軟件,針對遠心物鏡開展全流程的設計、仿真與優化分析,精準模擬光路傳播特性與成像性能,量化各項光學參數對系統的影響,為遠心物鏡的高精度設計與工程化落地提供科學的仿真依據。
案例設置與操作
模型構建
本案例基于 OAS 軟件的成像設計與光機建模功能,完成遠心物鏡光學系統的精準建模,還原前組大口徑透鏡、中繼校正透鏡組及后組成像透鏡的幾何形貌、材料特性與空間裝配關系,匹配工業檢測用遠心物鏡的工程設計標準。通過軟件光學元件數據庫,為各透鏡配置高透光學玻璃材料,設定可見光工作波段,同時對鏡筒等配套機械結構進行建模,統一設置表面散射與膜層特性,貼合實際光學傳播規律。
探測器與參數設置
為精準捕捉遠心物鏡的成像與光路信息,對 OAS 軟件的成像探測器進行精細化配置,根據遠心物鏡的放大倍率、工作距離設定探測接收范圍與分辨率,同步設置光線追跡的能量閾值,有效排除系統噪聲干擾。在光學參數設置中,精準定義物方遠心光路的孔徑光闌位置、視場角等核心參數,為后續仿真分析奠定基礎。
分析優化
通過 OAS 軟件的序列光線追跡核心功能,生成遠心物鏡的三維光路傳播圖,直觀呈現軸上與軸外光線的傳播路徑。借助軟件的像質評估工具,生成 MTF 曲線、點列圖、波前圖等分析結果,量化評估系統分辨率、畸變與像差水平,通過內置優化算法實現像差自動校正與多目標迭代優化。同時利用軟件雜散光分析功能,識別系統內鬼像、散射等雜散光干擾源,定位關鍵影響區域并提出優化方案。
展開 摘要
在半導體工業中,晶片檢測系統被用來檢測晶片上的缺陷并找到它們的位置。為了確保微結構所需的圖像分辨率,檢測系統通常使用高NA物鏡,并且工作在UV波長范圍內。作為例子,我們建立了包括高NA聚焦和光與微結構相互作用的完整晶片檢測系統的模型,并演示了成像過程。
任務描述
微結構晶圓
通過在堆棧中定義適當形狀的表面和介質來模擬諸如在晶片上使用的周期性結構的柵格結構。然后,該堆??梢詫氲礁鞣N不同的組件中,具體取決于預期用途。在這種情況下,我們將堆棧加載到一般光學設置中的一個光柵組件中,以便模擬整個系統。有關詳細信息,請參閱:用于通用光學系統的光柵元件
微結構晶片的角度響應
該光柵組件使用傅里葉模態法(FMM),也稱為嚴格耦合波分析(RCWA),其運作在k域中。當入射大NA光束時,需要考慮在k域中有足夠數量的采樣點來解決角度敏感效應。在光柵組件的求解器區域中,用戶可以輕松地調整此參數,以確保快速而準確的模擬。
大NA物鏡
Lens System Component允許輕松定義由光滑表面和均勻、各向同性介質的交替序列組成的組件。在界面和材料方面,可以從內置目錄中選擇現成的條目,也可以定制自己的條目,以實現最大的靈活性。
通用探測器和探測器插件
通用探測器可以評估入射場,并通過所謂的附加組件計算各種物理量。作為結果,所提供的附加組件之一提供了空間域中的輻照度。有關詳細信息,請參閱:通用探測器
非序列追跡
將通道配置模式切換設置為手動配置后,用戶可以為系統中的每個表面指定要為模擬打開哪些通道。當運行模擬時,將執行活動光路的初步分析(通過所謂的光路查找器)。
展開 摘要
在半導體工業中,晶片檢測系統被用來檢測晶片上的缺陷并找到它們的位置。為了確保微結構所需的圖像分辨率,檢測系統通常使用高NA物鏡,并且工作在UV波長范圍內。作為例子,我們建立了包括高NA聚焦和光與微結構相互作用的完整晶片檢測系統的模型,并演示了成像過程。
任務描述
微結構晶圓
通過在堆棧中定義適當形狀的表面和介質來模擬諸如在晶片上使用的周期性結構的柵格結構。然后,該堆??梢詫氲礁鞣N不同的組件中,具體取決于預期用途。在這種情況下,我們將堆棧加載到一般光學設置中的一個光柵組件中,以便模擬整個系統。有關詳細信息,請參閱:用于通用光學系統的光柵元件
微結構晶片的角度響應
該光柵組件使用傅里葉模態法(FMM),也稱為嚴格耦合波分析(RCWA),其運作在k域中。當入射大NA光束時,需要考慮在k域中有足夠數量的采樣點來解決角度敏感效應。在光柵組件的求解器區域中,用戶可以輕松地調整此參數,以確??焖俣鴾蚀_的模擬。
大NA物鏡
Lens System Component允許輕松定義由光滑表面和均勻、各向同性介質的交替序列組成的組件。在界面和材料方面,可以從內置目錄中選擇現成的條目,也可以定制自己的條目,以實現最大的靈活性。
通用探測器和探測器插件
通用探測器可以評估入射場,并通過所謂的附加組件計算各種物理量。作為結果,所提供的附加組件之一提供了空間域中的輻照度。有關詳細信息,請參閱:通用探測器
非序列追跡
將通道配置模式切換設置為手動配置后,用戶可以為系統中的每個表面指定要為模擬打開哪些通道。當運行模擬時,將執行活動光路的初步分析(通過所謂的光路查找器)。然后,引擎將沿著這些光路追跡磁場,直到系統中的探測器。
展開 
光學檢測系統的相關專題、標簽、搜索
光學檢測系統的最新內容
干涉測量系統建模
利用FP腔研究鈉原子D線光譜
光學相干層析掃描系統
Inces - Gaussian光束產生渦旋陣列激光光束的觀測
利用剪切干涉法的準直測量
基于菲索干涉儀的面型檢測
Mirau干涉儀
基于零位檢測的CGH設計
4
微觀與宏觀結合的完整系統仿真
結構光照明的顯微鏡系統
用于微結構晶圓檢測的光學系統
摘要
光柵是光學中最常用的衍射元件之一。如今,它們經常被用于復雜的系統中,并與其他元件一起工作。在這種情況下,非常需要將光柵不僅僅是作為孤立的元件來模擬,而是與系統的其余部分結合,以評估整個系統性能。VirtualLab Fusion提供了一個獨特的光柵元件,允許在光路中輕松地包含各種不同形狀的光柵,無論是一維周期光柵(層狀),二維周期光柵,或體(布拉格)光柵。本用例介紹了該元件的功能,包括光柵級次的設置和堆棧的定位
課程將系統進解如何對干涉儀、光譜儀等光學檢測系統進行高精度建模與性能評估:深入探討精密成像系統(如晶圓檢測、高NA鏡頭)的像質優化;并專門涵蓋顯微鏡系統(包括熒光、共聚焦及超分辨顯微技術)的完整物理光學仿真,以研究行射極限、三維成像特性及熒光處理等關鍵問題。通過結合理論講解與軟件實戰,學員將掌握從宏觀檢測到微觀成像的一體化軟件開發能力。
Zemax作為全球領先的光學系統設計與仿真平臺,憑借建模、優化、像質評價與公差分析的全流程能力,成為攻克炮膛檢測內窺鏡光學系統設計難題的核心工具。<strong>本文結合新近研究成果,解析Zemax在該內窺鏡光學系統設計中的全流程應用,展現其對高精度工業內窺鏡研發的價值</strong><sup><strong>[1]</strong></sup><strong>。
光學成像系統中的像差1個月前
球形波在焦點的像差效應
通過快速的物理光學軟件VirtualLab Fusion可以很好地研究像差效應。在本周的通訊中,我們選擇了兩個與像差有關的例子:第一個是典型的波前像差如何影響球面波的聚焦模式,第二個是高功率激光二極管的散光如何影響焦點區域的性能。使用自由空間傳播場解算器和局部平面界面近似法(LPIA),衍射
填寫完對光學系統的設計技術要求之后就可以在窗體右側的繪圖框內繪制光學系統方案草圖。繪圖框的基本尺寸默認為一張橫排的A4圖紙。如果根據系統總體尺寸的要求需要調整繪圖框圖紙圖幅的尺寸,可以利用界面是文字框從 “圖幅選擇”中選擇,點擊“圖幅選擇”后會出現一個下拉式菜單,從中選擇所常用的圖幅尺寸代號,如果不滿足還可以選擇“自定義”,給定需要的橫向尺寸和縱向尺寸,如圖3-1。如果需要調整圖紙橫排或豎排的形式
威睛光學與某單位開展無焦點可見光相機的設計、生產和試驗工作,就該項目的研究,取得重大成果,并形成以下論文。
基于波前編碼的超景深長焦光學系統**應用研究
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天文光學系統分析1個月前
施密特-卡塞格林望遠鏡
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力,本次我們重點介紹了以下兩個案例:第一個是著名的施密特-卡塞格林望遠鏡的完整模型,包括對施密特板效應的討論。在第二個案例中,我們根據L.Clermont等人的工作“用于自適應光學系統的激光引導星設計”,模擬了激光導星的不同無焦系統
如何生成一個系統視圖文檔
為了對光學系統的性質有一個基本的了解,對其組件的可視化和光傳播的提示是非常有幫助的。為此,VirtualLab Fusion提供了一個工具來顯示光學系統的三維視圖。這些工具可以進一步用于檢查元件和探測器的位置,以及快速了解光在系統內的傳播。所應用的三維視圖建模技術可與經典的光線追跡相媲美。
它應該具備快速更換工裝的能力,能在一臺設備上同時實現“彎折+扭擰”的復合運動,甚至集成光學檢測系統,實時監控屏幕彎折中的像素色彩變化。
三、從“能用”到“好用”:為什么頭部廠商更看重整體解決方案
在供應鏈走訪中我們發現,雖然市面上有不少能提供單一彎折測試機的廠家,但真正能進入華為、三星、京東方等巨頭供應鏈的,往往是那些能提供“交鑰匙”解決方案的集成商。
