레이저 간섭계 실험

소개

레이저 간섭계 실험

목차

① 광 위상 간섭법(Phase-Shifting interferometry)
② 백색광 주사 간섭법(White-Light Scanning interferometry)
③ 마이켈슨 간섭계
④ moire 간섭계
⑤ Fabry-Perot 간섭계
- 고찰
- Data
- 각 측정점에서의 순방향, 역방향 평균오차값
- 각 측정점에서의 백래쉬값
- 양방향 평균오차
- 순방향 반복정밀도
- 역방향 반복정밀도
- 양방향 반복정밀도
- 정확도

본문내용

① 광 위상 간섭법(Phase-Shifting interferometry)
아래의 그림은 광 위상 간섭법의 측정 원리를 보여준다. 그림의 좌측에는 기본 원리가 도시 되어 있는데 표시된 바와 같이 단색 파장의 조명광을 각각 기준면과 측정면에 조사한 후 광 분할기를 이용하여 합치면 그림에서 보는 측정면의 영상과 줄무늬의 간섭 신호가 획득된다. 광 위상 간섭계에서는 이러한 간섭 신호 영상을 복수개 획득한 후 각 화소(pixel)에서 발생하는 간섭 신호의 위상(phase)를 계산함으로써 높이를 측정하는 원리이다. 초기의 간섭 측정법은 간섭 신호 추적법이라고 하여 앞에서 설명한 바와 같이 간섭 신호의 간격이 300nm인 점과 그 사이의 간섭 신호 변화는 조화 함수로 보간하여 간접적으로 간섭 신호의 위상을 계산하는 방법이었다. 이 방법은 측정면이 복잡한 구조를 가질 경우 간섭 신호 추적이 불가능하며, 보간법을 이용하므로 측정 오차 및 분해능에서 상당한 제약점을 가졌다. 그러나 간섭 신호 해석법에 있어서 위상 천이법(phase shifting method)가 개발되면서 nm 이하의 측정 분해능을 구현하였다.


이 방법은 간섭 신호의 위상을 강제로 이동시키는 방법으로서 그림 2에서 보듯이 기준 미러에 PZT 구동기와 같은 미세 구동기를 장착하여 기준면을 이동시키면서 여러 장의 간섭 신호를 획득하고 이로부터 영상내의 각 측정점에서의 간섭 신호의 형태와 높이와의 수학적 관계를 해석하게 된다. 그러나 이 방법은 빠른 측정 속도, 높은 측정 분해능 등의 장점을 가지지만, 위상 천이 알고리즘의 가장 취약한 단점은 2π모호성으로 인하여 인접한 두 측정 점의 높이차가 광원 파장의 1/4이상일 경우에는 측정 오차가 발생하는 단점을 가진다.

참고자료

· 없음