Phasics波前傳感器的使用方向

時間：2022-10-05作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：209

Phasics 的波前傳感器和定量相位成像相機結(jié)構(gòu)緊湊，對振動不敏感，可與任何光學(xué)顯微鏡集成。這使得 SID4 成為執(zhí)行在線和離線材料鑒定的理想工具，例如繪制透明材料中Phasics測量折射率變化、激光誘導(dǎo)波前傳感器測激光損傷閾值監(jiān)測、光學(xué)波前傳感器測量表面形貌和納米顆粒光熱成像?？梢詼y量范圍廣泛的樣品，包括飛秒激光刻寫波導(dǎo)、光纖布拉格光柵、微結(jié)構(gòu)光學(xué)表面、光學(xué)涂層、納米粒子。




3D 表面形貌測量

易于集成的表面形貌測量：測量表面特性是一種控制和調(diào)整制造方法以提高樣品整體性能的方法。對于此類應(yīng)用，Phasics SID4 定量相位成像相機集成在商業(yè)或自制光學(xué)顯微鏡裝置上。Phasics 的*軟件實時輸出可直接轉(zhuǎn)換為表面形貌的光程差(OPD) 圖。用于表面測量的 Phasics 解決方案以其緊湊和易于集成而著稱。事實上，SID4 波前傳感器的應(yīng)用與經(jīng)典科學(xué)相機一樣緊湊且易于集成。集成可以直接在生產(chǎn)線或計量實驗室中進行。



被測表面在 SID4 定量相位成像相機上成像。SID4 可以直接集成在商業(yè)反射顯微鏡或**在線光學(xué)系統(tǒng)上。由于 Phasics SID4 依賴于 QWLSI（一種消色差波前測量技術(shù)），因此白光和 LED 光源非常適合。此外，可以使用任何顯微鏡物鏡進行測量，并且不依賴于偏振。




使用掃描 AFM 測量的表面缺陷與使用 SID4 定量相位成像相機的單次測量的比較。



使用 SID4 HR 定量相位成像相機和白光光學(xué)表面輪廓儀獲得的深度測量結(jié)果的比較。報告了兩個配置文件，**個側(cè)重于輪輞，另一個側(cè)重于深度測量。



Phasics波前傳感器的應(yīng)用在3D表面形貌測量的優(yōu)點：

-易于集成:即插即用相機, 結(jié)構(gòu)緊湊,對振動不敏感

-廣泛的兼容性:任何顯微鏡,任何照明（LED、白光、激光）,任何目標(biāo)

-強大的功能:1nm的相位分辨率, 全領(lǐng)域的單次拍攝測量,無人工制品




光波導(dǎo)計量和折射率映射

由于光損耗低，光波導(dǎo)主要用于光子器件和系統(tǒng)。光波導(dǎo)的折射率分布分布是決定插入損耗和傳播模式的關(guān)鍵參數(shù)?；谄涠肯辔怀上?/span> (QPI) 技術(shù)，Phasics 提供用于測量折射率變化的高精度計量儀器。準(zhǔn)確的Phasics測量折射率對于生產(chǎn)的光子器件的開發(fā)、優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控是必要的。作為一種非破壞性方法，QPI 給出了精確的波導(dǎo)折射率分布。SID4 成像系統(tǒng)適用于測量光纖或激光寫入波導(dǎo)。



Phasics 定量相位成像 (QPI) 相機安裝在經(jīng)典明場顯微鏡上。*修改顯微鏡。Phasics *軟件輸出的光程差 (OPD) 圖可以很*地轉(zhuǎn)換為Phasics測量折射率變化圖，如下所示：OPD = (n2 – n1) xd，其中 n2 和 n1 分別是周圍材料的折射率，并且波導(dǎo)和 d 是折射率變化區(qū)域的厚度。



波導(dǎo)成像可以在兩種不同的配置中完成：在 XY 或正交平面中。Phasics 定量相位相機測量波導(dǎo)產(chǎn)生的光程差 (OPD)。知道波導(dǎo)的機械尺寸后，就可以直接檢索折射率值。

OPD (nm) = (n 波導(dǎo) – n 襯底) x 機械厚度 (nm)。



在此表示中，波導(dǎo)在正交配置中被切片和測量。



Phasics波前傳感器的應(yīng)用在光波導(dǎo)計量和折射率映射優(yōu)點:

-高能力:,衍射極限空間分辨率,高度可重復(fù),較其敏感

-強大的方法:非破壞性,二維映射,實時計算

-便于使用:兼容任何顯微鏡,結(jié)構(gòu)緊湊,即插即用




波前傳感器測激光損傷閾值(LIDT) 監(jiān)測

SID4 波前傳感器可應(yīng)用于激光損傷檢測和涂層或未涂層光學(xué)材料的激光誘導(dǎo)改性分析。Phasics 測量技術(shù)允許**顯示材料的修改，例如Phasics測量折射率變化、與應(yīng)力或厚度差異相關(guān)的雙折射效應(yīng)以及表面修改。SID4 定量相位成像相機適用于透射和反射測量。單次泵探頭測量對于理解物理過程的動力學(xué)或?qū)ν繉颖砻娴挠绊懢哂泻芨叩囊饬x。



Phasics SID4 定量相位成像相機與經(jīng)典明場顯微鏡耦合。在輻照之前獲取參考測量值，并在樣品輻照期間監(jiān)測光程差 (OPD) 的演變。



在此圖中，使用反射測量裝置對光程差的變化進行采樣。



在此圖中，使用傳輸中的測量設(shè)置對光程差的變化進行采樣。



使用在線 SID4 波前傳感器（左欄）和光學(xué)表面輪廓儀（中欄）在二氧化硅樣品上的激光照射部位獲得波前傳感器測量表面形貌圖。每條線對應(yīng)于在不同輻照激光能量密度下觀察到的相同位置。

測試條件：在1030 nm處在熔融石英上激光創(chuàng)建的隕石坑，入射角為45° – 比例尺：10μm – [由L. Gallais et Douti.-Fresnel Institute提供]。



Phasics波前傳感器的應(yīng)用在激光波前傳感器測激光損傷閾值 (LIDT) 監(jiān)測優(yōu)點:

-時間解決:,單發(fā),非常適合飛秒源,泵探頭兼容

-定量測量:,納米靈敏度,高動態(tài)范圍,高分辨率

-多才多藝的:,線上線下,即插即用相機,任何實驗設(shè)置




納米等離子體和光熱成像

      Phasics 提出的熱成像解決方案使用與任何光學(xué)顯微鏡和任何激光模塊兼容的高分辨率定量相位成像 (QPI) 相機。熱成像顯微鏡技術(shù)允許研究細(xì)胞生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)中的各種應(yīng)用。

使用四波橫向剪切干涉法 (TIQSI) 的熱成像是一種非侵入性熱顯微技術(shù)，由菲涅爾研究所的 G. Baffou 博士與 Phasics 合作開發(fā)，能夠在納米級表征由照明納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱量。TIQSI 是基于通過波前測量測量已知介質(zhì)的熱引起的折射率變化，并將其轉(zhuǎn)換為溫度變化值。



加熱樣品周圍的局部溫度梯度會改變周圍介質(zhì)的折射率分布。入射光波前因此在穿過樣品時彎曲。通過我們的 SID4 相機測量波前變形，可以計算出相應(yīng)的溫度變化 δT。





在此表示中，加熱裝置組件由激光光源照射的納米結(jié)構(gòu)板組成。樣品被加熱，白光照明用于提供定量相位圖像，從而提供溫度圖。

TIQSI 裝置包括：

– 一個傳統(tǒng)的白光顯微鏡

– 一個 SID4 波前傳感器

– 一個加熱裝置組件（激光）







波前 δW 的變化是由折射率 δn 的變化引起的。通過了解折射率與溫度之間的關(guān)系，通過反演問題算法從 δW 推導(dǎo)出溫度變化值 δT。



Phasics波前傳感器的應(yīng)用在納米等離子體和光熱成像優(yōu)點

-易于集成:隨著時間的推移可靠，寬場技術(shù)，*掃描,兼容任何光學(xué)顯微鏡

-**的表演:溫度靈敏度：0.1K,實時溫度成像，T°從 ΔT=0k變化到**過200k

-強大的方法:衍射極限空間分辨率,非侵入性和無標(biāo)記成像,空間和時間本地化




















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