• 제목/요약/키워드: 주사간섭계

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광학계 수차에 의한 백색광 간섭계의 측정 오차에 대한 연구 (Aberration effects on white light interferometry)

  • 박민철;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.362-370
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    • 2001
  • 간섭계의 수차는 물체광과 기준광이 서로 상쇄하는 것으로 알려져 있지만, 물체가 기울어진 경우 완벽한 상쇄가 이루어지지 않아 간섭무늬에 영향을 준다. 본 논문에서는 수치 해석을 통해 이 현상이 백색광 주사 간섭무늬의 두 정점 중, 위상 정점에 직접적인 영향을 주어 오차로 작용함을 보인다. 위상 정점은 가시도 정점에 비하여 높은 분해능과 외란에 대해 강인한 반면, 광학계의 수차에 의해 차수 계산의 부정확함이 유발되고, 측정 정밀도가 떨어지는 단점을 갖는다. 두 정점의 차이 값 계산을 실험한 결과, 위상 정점은 100nm 수준의 오차를 갖고, 특히 그 오차가 광학계의 정렬 오차에 기인함을 보인다.

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백색광 간섭계의 봉우리 찾기 셈법 비교 (A comparative study on peak finding algorithms in white light interferometry)

  • 민경일;남기봉
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.395-399
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    • 2000
  • 백색광 간섭계에서는 신속하고 그리고 정확하게 주사방향의 간섭무늬 봉우리점을 추출하는 것이 중요한 관건이다. 봉우리점 산출 속도 향상을 목표로 하여 많은 연구가 진행되어 왔지만, 본 연구에서는 가장 간단한 셈법을 이용하여 기준 시료가 얼마나 정확하게 재구성 되는가를 비교 검토하였다. 두 방법 모두 nm 수준의 정밀도로 단차를 측정할 수 있었는데 역상관을 이용한 셈법이 표면 구조나 수직한 면의 재구성에 더 충실한 결과를 산출함이 관찰되었다.

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정밀 삼차원 측정을 위한 백색광 간섭 광학 프로브 개발 (Optical Probe of white Light Interferometry for Precision Coordinate Metrology)

  • 김승우;진종한;강민구
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.195-198
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    • 2002
  • Demand for high precision measurement of large area is increasing in many industrial fields. White-light Scanning Interferometer(WSI) is a well-known method for 3D profile measurement. However WSI has some limitations in a measurement range because of the sensing mechanism. Therefore, in this paper we use a heterodyne laser interferometer to get over the limitations of a short measurement range in WSI, We suggest a new WSI system combined with heterodyne laser interferometer. This system is aimed at eliminating Abbe error with measuring the focus point directly. With the use of triggering functionality of WSI, we can use this system as a probe of a precision stage such as a probe of CMM. The suggested system gives a repeatability of 87 nm in the absolute distance measurement test under the laboratory environment.

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자유 곡면 형상 측정을 위한 백색광 주사 간섭계의 정확도 향상 및 시스템 오차 분석 (Accuracy Improvement and Systematic Bias Analysis of Scanning White Light Interferometry for Free-form Surfaces Measurements)

  • 김영식;;이혁교
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.605-613
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    • 2014
  • Scanning white-light interferometry is an important measurement option for many surfaces. However, serious profile measurement errors can be present when measuring free-form surfaces being highly curved or tilted. When the object surface slope is not zero, the object and reference rays are no longer common path and optical aberrations impact the measurement. Aberrations mainly occur at the beam splitter in the interference objective and from misalignment in the optical system. Both effects distort the white-light interference signal when the surface slope is not zero. In this paper, we describe a modified version of white-light interferometry for eliminating these measurement errors and improving the accuracy of white-light interferometry. Moreover, we report systematic errors that are caused by optical aberrations when the object is not flat, and compare our proposed method with the conventional processing algorithm using the random ball test.

반도체 Bump 검사를 위한 백색광 주사 간섭계의 고속화 (A High-Speed White-Light Scanning Interferometer for Bump Inspection of Semiconductor Manufacture)

  • 고국원;심재환;김민영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.702-708
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    • 2013
  • The white-light scanning interferometer (WSI) is an effective optical measurement system for high-precision industries (e.g., flat-panel display and electronics packaging manufacturers) and semiconductor manufacturing industries. Its major disadvantages include a slow image-capturing speed for interferogram acquisition and a high computational cost for peak-detection on the acquired interferogram. Here, a WSI system is proposed for the semiconductor inspection process. The new imaging acquisition technique uses an 'on-the-fly' imaging system. During the vertical scanning motion of the WSI, interference fringe images are sequentially acquired at a series of pre-defined lens positions, without conventional stepwise motions. To reduce the calculation time, a parallel computing method is used to link multiple personal computers (PCs). Experiments were performed to evaluate the proposed high-speed WSI system.

횡방향 주사를 이용한 광위상 간섭계의 페이즈 언래핑 향상에 대한 연구 (Phase unwrapping enhancement of phase shift interferometry by using lateral scanning)

  • 박도민;박성림;권대갑
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.684-687
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    • 1998
  • The biggest problem common on to all forms of Phase Shift Interferometer is unwrapping the phase. Simple phase unwrapping algorithms assume that every pixel is within radians of its neighbors. If this is true, any reasonable algorithm will return the correct unwrapped phase. If not, correct unwrapped phase will not be obtained. In rough surface, frequently, neighboring pixels have phase steps greater than. This paper proposes the new method which makes phase steps smaller than by sub-pixel movement.

광 간섭계의 측정 정밀도와 구동 정밀도의 관계 (The effects of moving accuracy on inteferometric 3D shape measurement)

  • 박민철;엄창용;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.110-113
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    • 2001
  • We present an interferometer system, which is able to perform both the phase shifting interferometry and white light interferometry. The interferometer system uses a d.c. motor to control the probe position with an accuracy of 10nm, which shows an outstanding performance on white light interferometry. However, the moving mechanism of d.c. motor is not accurate enough for the phase shifting interferometry that requires a moving precision less than 1 nm. We therefore propose a Fourier transform technique to calculate the phase of interferograms, which is strongly resistant to calibration errors and external vibration. Experimental results show that the Fourier transform technique is capable of reducing the measurement error caused by inaccurate movement within 0.1nm.

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단일모드 광섬유 집광기를 이용한 Hong-Ou-Mandel 간섭 가시도 향상 (Improvement of Hong-Ou-Mandel Interference Visibility by Using a Single-Mode Optical-Fiber Photon Collector)

  • 한성욱;김헌오;서주연;김명훈
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1374-1377
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    • 2018
  • 우리는 Hong-Ou-Mandel 간섭 실험에서 95% 간섭가시도를 획득했다. 지난 연구에서 56% 가시도를 획득한 것에 비하면 획기적으로 가시도가 개선되었다. 우리는 제1형 자발적 매개 하향 변환 목적으로 제작된 ${\beta}$-Barium Borate 단결정에 405 nm 단일모드 연속 발진 레이저를 주사하여 만들어진 쌍둥이 광자쌍을 표준적인 Hong-Ou-Mandel 간섭광학계를 거치게 한 후 다이오드 기반 단일광자 계수기와 자체적으로 제작한 동시계수기에 의해 간섭신호를 측정했다. 지난 연구와 이번 연구의 가장 큰 차이점은 광자를 집광하는데 단일모드 광섬유를 사용했다는 점이다. 단일모드 광섬유는 중심부 크기가 매우 작기 때문에 광결정에서 발생하는 여러 서로 다른 모드 광자 사이의 우연한 동시계수를 억제시키는 공간 필터역할을 함으로써 가시도가 개선된 것으로 보인다.