굴절률 분산을 억제하는 위상 검출 알고리즘을 이용한 투명 평판 두께의 정밀 간섭 측정 (Precision Interferometric Thickness Profiling of a Transparent Plate Using a Phase-Extraction Algorithm Suppressing Refractive-Index Dispersion)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 46권 / 5호 / 435 ~ 443페이지
· 저자명 : 전주림, 김성태, 김양진

초록

파장 주사 간섭법은 투명 평판의 광학적 두께 측정을 위해 사용된다. 파장 주사 간섭법을 사용할 때 참조면과 투명 평판 사이의 다중반사에 의해 간섭 신호들이 발생하며, 이 신호들의 주파수를 감지함으로써 신호를 구별하고, 투명 평판의 두께 정보를 얻을 수 있다. 하지만, 투명 평판 내에서 굴절률 분산과 파장 주사의 비선형성에 의해 변조 주파수가 정확한 값에서 벗어나게 되고, 이로 인해 측정 오차가 발생한다. 본 연구에서 굴절률 분산과 비선형성을 억제하고, 투명 평판의 광학적 두께를 정밀하게 측정할 수 있는 새로운 21 샘플 위상 검출 알고리즘을 도출하였다. 푸리에 표현법을 이용해 새로운 알고리즘을 주파수 영역에서 시각화하고, 투명 평판의 광학적 두께 측정 실험을 수행하여 새로운 알고리즘의 유용성을 검증했다.

영어초록

Wavelength tuning interferometry has been widely used to measure the optical thickness variation of a transparent plate. In the wavelength tuning technique, interference signals can be distinguished by detecting the modulation frequencies of interference signals. Because the modulation frequencies are proportional to the optical path difference, the necessary information about the optical thickness can be obtained via wavelength tuning. However, the refractive-index dispersion of the transparent plate and nonlinearity of the wavelength-tuning can result in a modulation frequency shift. In this study, a novel 21-sample phase-shifting algorithm that can suppress the effects of the refractive-index dispersion and nonlinearity was derived using a Fourier analysis in the frequency domain. The characteristics of the proposed algorithm were visualized in the frequency domain using a Fourier transform. Finally, the optical thickness variation was measured by the 21-sample algorithm and Fizeau interferometer.

참고자료

· 없음