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基于近远场结合的微结构调制像差仿真
1
作者
鲍帅
高志山
+5 位作者
霍霄
刘秋言
乔文佑
杨文卓
袁群
郭珍艳
《光学精密工程》
北大核心
2025年第5期716-727,共12页
基于光学成像原理的低相干显微干涉能够有效重建微结构表面的三维形貌,然而在测量高深宽比结构底部形貌的过程中探测光会受到结构调制产生波前畸变,导致测量失败。通过仿真计算能够得到微结构的像差调制规律,为其像差校正和补偿提供先...
基于光学成像原理的低相干显微干涉能够有效重建微结构表面的三维形貌,然而在测量高深宽比结构底部形貌的过程中探测光会受到结构调制产生波前畸变,导致测量失败。通过仿真计算能够得到微结构的像差调制规律,为其像差校正和补偿提供先验值。基于矢量衍射的电磁仿真方法能够准确地描述高深宽比微结构带来的复杂非线性调制,但此类方法数据量大、计算效率低,难以建立有效的三维仿真模型。针对该问题,提出一种近远场结合的像差仿真方法,以提高仿真的计算效率。采用基于全波模拟的时域有限差分法计算三维仿真中高深宽比微结构对探测光场的调制过程,得到经微结构调制后的探测光的近场分布,再通过带限缩放角谱法将探测光的近场分布传递至远场,实现调制像差的计算。通过实验装置测量了不同样品的调制像差验证了本文方法的准确性,同时仿真结果表明,在同等仿真精度下本文所提方法使计算速度提高了1倍以上。
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关键词
低相干显微干涉
样品调制像差
时域有限差分
带限缩放角谱
高深宽比微结构
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职称材料
题名
基于近远场结合的微结构调制像差仿真
1
作者
鲍帅
高志山
霍霄
刘秋言
乔文佑
杨文卓
袁群
郭珍艳
机构
南京理工大学电子工程与光电技术学院
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第5期716-727,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62327814,No.62175107,No.62205148)
国家重点研发计划资助项目(No.2022YFF0706302,No.2023YFF0720601)
江苏省高校青蓝工程。
文摘
基于光学成像原理的低相干显微干涉能够有效重建微结构表面的三维形貌,然而在测量高深宽比结构底部形貌的过程中探测光会受到结构调制产生波前畸变,导致测量失败。通过仿真计算能够得到微结构的像差调制规律,为其像差校正和补偿提供先验值。基于矢量衍射的电磁仿真方法能够准确地描述高深宽比微结构带来的复杂非线性调制,但此类方法数据量大、计算效率低,难以建立有效的三维仿真模型。针对该问题,提出一种近远场结合的像差仿真方法,以提高仿真的计算效率。采用基于全波模拟的时域有限差分法计算三维仿真中高深宽比微结构对探测光场的调制过程,得到经微结构调制后的探测光的近场分布,再通过带限缩放角谱法将探测光的近场分布传递至远场,实现调制像差的计算。通过实验装置测量了不同样品的调制像差验证了本文方法的准确性,同时仿真结果表明,在同等仿真精度下本文所提方法使计算速度提高了1倍以上。
关键词
低相干显微干涉
样品调制像差
时域有限差分
带限缩放角谱
高深宽比微结构
Keywords
coherence scanning interferometry
sample induced aberration
finite difference time domain
band-limit scaling angular spectrum
microstructure with high aspect ratio
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
TH741 [机械工程—光学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于近远场结合的微结构调制像差仿真
鲍帅
高志山
霍霄
刘秋言
乔文佑
杨文卓
袁群
郭珍艳
《光学精密工程》
北大核心
2025
0
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