УДК: 535.41

Измерение наноразмерных неровностей с помощью интерферометрии белого света

Лихачев И.Г., Пустовой В.И., Красовский В.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Лихачев И.Г., Пустовой В.И., Красовский В.И. Измерение наноразмерных неровностей с помощью интерферометрии белого света // Оптический журнал. 2017. Т. 84. № 12. С. 38–44.

Likhachev I.G., Pustovoy V.I., Krasovskiy V.I. Measurement of nanoscale roughness using white-light interferometry [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2017. V. 84. № 12. P. 38–44.

Ссылка на англоязычную версию:

I. G. Likhachev, V. I. Pustovoĭ, and V. I. Krasovskiĭ, "Measurement of nanoscale roughness using white-light interferometry," Journal of Optical Technology. 84(12), 822-827 (2017). https://doi.org/10.1364/JOT.84.000822

Аннотация:

На основе метода интерферометрии белого света разработана методика измерения профиля поверхности с точностью 0,05 нм при времени одного измерения 100 мс. Проведено её сравнение с аналогичными методиками, описанными в литературе. Был измерен профиль поверхности кремниевой пластины после её механической полировки. Сравнение полученных результатов с результатами измерений на промышленной установке ZYGO-7100 показали перспективность создания устройств, работающих на предлагаемом принципе.

Ключевые слова:

интерферометрия, суперлюминесцентный, волоконно-оптический, Фабри–Перо, профиль

Коды OCIS: 060.2370, 070.4340, 120.2230, 240.5770

Список источников:

1. Egorov S.A., Mamaev A.N., Likhachiev I.G. High reliable, self calibrated signal processing method for interferometric fiber-optic sensors // SPIE. 1995. V. 2594. P. 193–197.
2. Дедушенко К.Б., Егоров С.А., Ершов Ю.А., Лихачев И.Г. Интерферометрическая волоконно-оптическая измерительная система «Дозор» // Приборы. 2002. № 7 (25). C. 23–27.
3. Лихачев И.Г., Пустовой В.И. Волоконно-оптическая система измерения давления // Датчики и системы. 2011. № 6. C. 56–60.
4. Likhachev I., Pustovoy V. Fiber-optic sensing system for nanometer displacement measurements // 17th International Conference on Advanced Laser Technologies. 26 Sept–01 Oct 2009. Antalya. Turkey. Book of Abstracts. P. 42.
5. Лихачев И.Г., Пустовой В.И. Программа для обработки сигналов, поступающих от спектрометра, работающего в составе волоконно-оптической измерительной системы («Optopoisk») // Cвидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012618479 от 19.09.2012.
6. Sixt P., Falco L., Dierauer P., Lehmann H.W. Microstructure fiber-tip sensor with spectral encoding // SPIE. 1988. V. 1011. P. 213–225.
7. Никитин П.И., Горшков Б.Г., Валейко М.В., Рогов С.И. Спектрально-фазовый интерференционный метод регистрации биохимических реакций на поверхности // Квантовая электроника. 2000. T. 30. № 12. C. 1099–1104.
8. Miridonov S.V., Shlyagin M.G., Khomenko A.V., Spirin V.V. Digital demodulation algorithm for white-light fiber-optic interferometric sensors // Proc. of SPIE. 2002. V. 4777. P. 136–142.
9. Huang Z., Peng W., Xu J., Pickrell G.R., Wang A. Fiber temperature sensor for high-pressure environment // SPIE. 2005. V. 44 (10). P. 104401-1–104401-6.
10. Bing Yu., Anbo Wang, Pickrell G.R. Analysis of fiber Fabry–Perot interferometric sensors using low-coherence light sources // Journ. of Lightwave Tech. 2006. V. 24. № 4. P. 1758–1767.
11. Jedrzejewska-Szczerska M. Shaping coherence function of sources used in low-coherent measurement techniques // Eur. Phys. J. Special Topics. 2007. V. 144. P. 203–208.
12. Jedrzejewska-Szczerska M., Bogdanowicz R., Gnyba M., Hypszer R., Kosmowski B.B. Fiber-optic temperature sensor using low-coherence interferometry // Eur. Phys. J. Special Topics. 2008. V. 154. P. 107–111.
13. Plucinski J., Hypszer R., Wierzba P., Strakowski M., Jedrzejewska-Szczerska M., Maciejewski M., Kosmowski B.B. Optical low-coherence interferometry for selected technical applications // Bulletin of the Polish Academy of Sciences. 2008. V. 56. № 2. P. 155–172.
14. Zhen Yang, Min Zhang, Yanbiao Liao，Shurong Lai，Qian Tian，Qisheng Li， Yi Zhang，Zhi Zhuang. A modified crosscorrelation method for white-light optical fiber extrinsic Fabry–Perot interferometric hydrogen sensors // Proc. of SPIE. 2009. V. 7508. P. 75081Q-1–75081Q-8.
15. Manojlovic L.M. A simple white-light fiber-optic interferometric sensing system for absolute position measurement // Optics and Laser Eng. 2010. V. 48. P. 486–490.
16. Xinlei Zhou, Qingxu Yu. Wide-range displacement sensor based on fiber-optic Fabry–Perot interferometer for subnanometer measurement // IEEE Sensors Journal. 2011. V. 11. № 7. P. 1602–1606.
17. Manojlovic L.M., Zivanov M.B. Spectrally resolved white-light interferometric sensor for absolute position measurement based on Hilbert transform // IEEE Sensors Journ. 2012. V. 12. № 6. P. 2199–2114.
18. Pavlicek P., Michalek V. White-light interferometry-envelope detection by Hilbert transform and influence of noise // Optics and Lasers in Eng. 2012. V. 50. P. 1063–1068.
19. Cheng Ma, Anbo Wang. Signal processing of white-light interferometric low-finesse fiber-optic Fabry–Perot sensors // Applied Optics. 2013. V. 52. № 2. P. 127–138.
20. www.inject-laser.ru
21. www.zygo.com