Quantitative Phasenbildanalyse

Herausforderungen und Fertigungsschwierigkeiten bei Ultralinsen

Aufgrund der Nanostruktur und der Art und Weise, wie die Subwellenlängen von Superlinsen funktionieren, stellt sich ihre optische Messung in Forschung, Entwicklung, Herstellung und Prüfung vor Herausforderungen. Mit herkömmlichen Technologien mit niedriger Auflösung ist es schwierig, die komplexen Merkmale einer Superlinse genau zu messen. Um die Auflösung von Subwellenlängen zu erreichen, müssen spezielle Technologien wie Elektronenmikroskope oder Scansondenmikroskope verwendet werden. Darüber hinaus beeinflussen die Fertigungstoleranzen der Ultralinsen auch ihre Leistung, daher ist eine genaue Charakterisierung für die Bewertung ihrer Leistung von entscheidender Bedeutung.

Die Empfindlichkeit der Ultralinse gegenüber der Polarisation macht die Messung noch schwieriger, so dass Messungen für verschiedene Polarisationszustände erforderlich sind. Um eine multispektrale Leistung zu erreichen, ist auch eine Technologie mit einer hohen spektralen Auflösung* erforderlich. Darüber hinaus ist die präzise Analyse der Vorwelle von entscheidender Bedeutung für die Bewertung der Vorwellenformationsfähigkeit der Hyperlinsen. Gleichzeitig sind auch die Stabilitätstests in der Umgebung unerlässlich, um eine konsistente Leistung der Superlinsen sicherzustellen.

Für diese Herausforderungen hat Phasics bereits eine umfassende Lösung vorgestellt, die gleichzeitig die Anforderungen an die Polarisationsempfindlichkeit, die multispektrale Leistung, die präzise Vorwellenanalyse und die Umgebungsstabilität von Ultralinsen erfüllt.

Die vierwellige horizontale Interferenztechnologie von Phasics ermöglicht die gezielte optische Charakterisierung von Ultralinsen, um eine entsprechende Lösung zu liefern und:

1. Hochpräzise Messung auf Sub-Wellenlängen-Raumskala: Die Phasics-Vorwellensensoren bieten nicht nur eine optische Messgenauigkeit von 2 nm RMS, sondern auch ein praktisches C-End-Schnittstellendesign, das das Mikroskop direkt anschließt, um eine schnelle Installation und eine räumliche Auflösung auf Sub-Wellenlängen-Ebene zu erreichen.

Polarisationsunabhängigkeit: Die Vorwellensensoren von Phasics unterstützen eine umfassende Polarisationsmessung und können die optische Reaktion der Superfläche in verschiedenen Polarisationszuständen genau analysieren, um die tatsächliche Leistung des Geräts besser zu bewerten.

Multispektrale Messkapazität: Ihre Produkte können hochpräzise Messungen in mehreren Wellenlängenbereichen durchführen, um die Leistung der Ultralinsen in multispektralen Anwendungen zu gewährleisten.

Umweltstabilität: Die Sensoren von Phasics können präzise Messungen unter instabilen Umgebungsbedingungen aufrechterhalten, die Störungen der Messergebnisse durch Umweltauswirkungen beseitigen und die Zuverlässigkeit der Daten gewährleisten.

Mit der Messtechnik von Phasics* können Forscher die Herausforderungen der Ultralinsen- und Superflächentechnologie im Bereich der Messung umfassend bewältigen und diese revolutionären Technologien in den Bereichen Bildgebung, Lasersysteme und optische Berechnung einsetzen.

Phasics überflächliche Messstraße

In diesem Beispiel in Abbildung 1 wurde eine einfache Phasenverschiebung der Superfläche gemessen. Die hochpräzisen Vorwellensensoren von Phasics erkennen lokale Phasenfehler, die durch Produktionsfehler verursacht werden, um die Bewertung und Anpassung des Fertigungsprozesses zu unterstützen, um die Produktionsqualität der Oberfläche zu gewährleisten.

Abbildung 1: Überflächenoptische Charakterisierung basierend auf der vierwelligen horizontalen Schnittinterferenz

CNRS CRHEA Labor, Frankreich, S. Khadir - arXiv:2008.11369v1

Die folgende Abbildung 2 beschreibt die Messung einer Pancharatnam-Berry (PB)-Ultralinse mit zwei verschiedenen Kreispolarisierungszuständen: der rechten und der linken. Je nach Konstruktion erzeugt die Superlinse eine positive oder negative Linse, wenn der Polarisationszustand geändert wird.

Abbildung 2: Auf der linken Seite ist das Phasendiagramm der vorwelligen Krümmung angezeigt und auf der rechten Seite die entsprechende Kurvenkontur. Das Diagramm der mittleren Phase zeigt die verbleibenden Vorwellenfehler nach dem Filtern der Vorwellenkrumpfung.

Die QWLSI-Technologie von Phasics wird nicht von der Polarisation beeinflusst, daher können unsere Geräte immer noch die Wellenpräferenzen detailliert charakterisieren, wenn sie von der rechten zur linken Polarisation wechseln. Abbildung 2 zeigt die Veränderung der Vorwellenkrümmung. Darüber hinaus können restliche Vorwellenfehler durch das Filtern der Hauptvorwellenkrübung aufgedeckt werden, die Mängel höherer räumlicher Frequenzen widerspiegeln (siehe das linke Phasendiagramm in der Mitte von Abbildung 2).