• 제목/요약/키워드: point-diffraction interferometer

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광산란 거친표면의 고정밀 삼차원 형상 측정을 위한 점회절 간섭계 (Point-diffraction interferometer for 3-D profile measurement of light scattering rough surfaces)

  • 김병창;이호재;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.504-508
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    • 2003
  • 최근 전자산업계에 새롭게 널리 생산되는 마이크로 전자부품들은 왜곡이 최소화된 정밀한 외관 형상을 갖도록 제조되고 관리되지만, 측정 대상의 표면이 가시광 영역에서 광산란되는 특징을 가짐으로 인해, 기존의 피죠나 마이켈슨 형태의 비교간섭법으로는 고정밀의 삼차원 형상측정이 용이하지 아니하였다. 본 논문에서는 광섬유를 이용한 새로운 개념의 점회절 간섭계를 제안하고, 이를 광산란 거친표면의 대표적인 제품인 칩패키지와 실리콘 웨이퍼의 삼차원 형상 측정에 적용하였다. 측정결과 66 mm 측정영역에서 측정 형상오차 PV(peak-to-valley value) 5.6 $\mu\textrm{m}$, 분산값($\sigma$) 1.5 $\mu\textrm{m}$를 획득함으로써 기존의 비교 간섭 측정법에 비해 더욱 향상된 측정 정밀도를 획득하였다.

이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 이용한 비구면 형상 측정용 위상편이 회절격자 간섭계 (Diffraction grating interferometer for null testing of aspheric surface with binary amplitude CGH)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.313-320
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    • 2004
  • 위상편이 회절격자 간섭계와 이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 제작하여 널 시스템을 구성하고 비구면형상 측정 시스템을 구축하였다. 제안하는 시스템은 비구면형상에 맞게 제작된 이진 컴퓨터 형상 홀로그램과 가시도가 조정된 위상편이 회절격자간섭계로 이루어져있다. 위상편이 회절격자간섭계는 회절격자의 홈 형상이나 간섭을 일으킬 측정광과 기준광을 바꿈으로써 가시도를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 수준의 측정 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이진 컴퓨터 형성 홀로그램은 비구면의 정보를 통하여 컴퓨터로 수치모사한 후 전자-빔 리토그래피 장비로 제작할 수 있고, 위상편이 회절격자 간섭계, 비구면과 함께 자동곡률측정 방식으로 설치된다. 간섭계와 홀로그램을 제작한 후 비구면을 측정, 실험을 수행하고 시스템을 평가하였다.

경사 단면 광섬유 광원을 이용한 피조 간섭계 (Fizeau interferometry using angled end-face optical fiber source)

  • 김학용;김병창;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.334-338
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    • 2001
  • 피조 간섭계의 측정 정밀도를 향상시키기 위해서 광 분할기를 제거한 형태의 피조 간섭계를 구현했다. 단일 모드 광섬유를 구면파 광원으로 사용했고 끝 단을 반사면으로 만들기 위해서 경면 가공했다. 반사면은 적당한 각도로 경사지게 가공되어 있는데 이것은 간섭무늬의 CCD관찰을 용이하게 한다. 경사 단면 광섬유 광원을 이용한 피조 간섭계는 기존의 피조 간섭계에서 구면파를 왜곡시키는 광 분할기를 제거함으로써 측정 정밀도를 향상시킬 수 있었다 또한 동일한 시편의 측정결과를 비교함으로써 기존의 피조 간섭계로부터 개선된 정밀도를 정량적으로 구할 수 있었다. 그리고 경사 단면 광섬유 광원의 구면파정도를 알아보기 위해서 PS/PDI(Phase Shifting/Point Diffraction Interferometer)를 구현함으로써 광원의 구면파 정도를 실험적으로 검증했다.

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고정밀 광학계 측정을 위한 점회절 간섭계의 특성 연구 (Characteristics of Point-diffraction Interferometer for certification of high-precision optical system)

  • 이경희;최영욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.138-139
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    • 2007
  • The use of conventional Twyman and Fizeau interferometers inevitably fails in testing high precision optics because of errors always existing in reference elements producing the reference wavefront. Therefore it is necessary to apply to this task the interferometers of a radically new type, which are able to produce perfect reference wavefront with the help of light diffraction by a small obstacle or pinhole. In this paper new theoretical approaches and schematics of point diffraction interferometers are considered in detail with paying attention to constructive reliability. Such interferometers do not use reference optical surfaces and readily provide adequate estimation of errors and aberrations value of 0.01 wavelengths.

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점회절 구면파의 전단 간섭계를 이용한 절대위치 측정 (Absolute position measurement by lateral shearing interferometry of point-diffracted spherical waves)

  • 주지영;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.25-26
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    • 2006
  • The method measuring the absolute position of a point diffraction source emitting a spherical wavefront in three-dimension is proposed. Two-dimensional interference of spherical wavefronts is used to overcome ambiguity of phase order. The spherical wavefront is explicated by Taylor series expansion, from which a radius of curvature of a spherical wavefront and its center position in three-dimension are obtainable. The spherical wavefront is reconstructed by a modified lateral shearing interferometer, which uses single-mode fiber as a point diffraction source.

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거친 표면 형상측정을 위한 점광원 절대간섭계의 오차해석과 시스템 변수의 보 (Multiple-Point-Diffraction Interferometer : Error Analysis and Calibration)

  • 김병창;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.361-365
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    • 2005
  • 표면거칠기가 큰 가공면의 표면형상을 비접촉 고속 측정 하기 위해 고안된 점광원 절대간섭계는 점광원의 위치가 시스템 변수로 정의된다. 시스템 오차인 점광원의 위치 오차가 측정 결과에 미치는 영향을 분석하며, 이를 보정하기 위해 CCD 카메라를 이용한 보정법을 제안한다. 제안된 방법을 검증하기 위해 기준면을 측정하여 측정 정밀도의 향상을 확인하며, 이를 거친 표면형상의 특징을 가진 칩모듈 측정에 적용하였다. 측정 결과 기존의 촉침식 측정기와 $50mm{\time}50mm$의 영역에서 $9.8{\mu}m$의 측정 차이를 보임을 확인하였다.

삼차원 좌표 측정을 위한 부피 간섭계의 오차분석 및 성능평가 (Error analysis and performance test of the volumetric interferometer for three dimensional coordinate measurements)

  • 이혁교;주지영;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.521-529
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    • 2002
  • 본 연구에서는 삼차원 공간상에서 절대 좌표를 측정하기 위한 부피 간섭계의 오차원인을 분석하고 각 오차원인이 최종 결과에 미치는 영향을 계산했다. 계산결과 광검출기 배열의 비선형성, 압전소자의 비선형성, 광섬유 내부의 온도변화 둥이 오차의 주요 원인임을 알 수 있다. 제안된 간섭계의 성능을 실험적으로 검증하기 위해 분해능 측정 및 이차원 광학식 스케일과의 비교를 수행했다. 또한 간섭계의 성능을 좀 더 엄밀하게 검증하기 위해 자가보정법을 적용해서 공간상에서 간섭계가 갖는 계통오차를 추출했으며 60mm$\times$60mm$\times$20mm공간에서 최대오차 1 $\mu\textrm{m}$ 이하를 얻었다.

거친 가공표면 형상의 고정밀 측정법 개발 (Precision Profile Measurement on Roughly Processed Surfaces)

  • 김병창;이세한
    • 한국기계가공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.47-52
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    • 2008
  • We present a 3-D profiler specially devised for the profile measurement of rough surfaces that are difficult to be measured with conventional non-contact interferometer. The profiler comprises multiple two-point-diffraction sources made of single-mode optical fibers. Test measurement proves that the proposed profiler is well suited for the warpage inspection of microelectronics components with rough surface, such as unpolished backsides of silicon wafers and plastic molds of integrated-circuit chip package.

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