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Interféromètre à lumière blanche

Interféromètre à lumière blanche

L'interférence lumineuse survient quand on observe une différence de la distance parcourue par la lumière (trajet lumineux) de la surface d'un objet cible à un certain point. L'interféromètre à lumière blanche utilise ce phénomène pour mesurer la rugosité de surface d'un échantillon. La figure à gauche illustre un schéma structurel d'un interféromètre. La lumière émise depuis la source (laser à semi-conducteur, etc.) est séparée en faisceaux de référence et de mesure. Pendant que le faisceau de référence est transmis au miroir de référence à travers un semi-miroir, le faisceau de mesure est réfléchi et guidé vers la surface de l'échantillon. Le faisceau transmis est réfléchi par le miroir de référence jusqu'au capteur d'image CCD et forme un motif d'interférence. L'autre faisceau est réfléchi depuis la surface de l'échantillon, dépasse le semi-miroir, et forme une image sur le capteur d'image CCD.


L'interféromètre à lumière blanche est conçu de telle manière que la longueur du trajet optique depuis l'élément CCD jusqu'au miroir de référence et que celle de l'élément CCD à la surface de l'échantillon soient les mêmes. A cause de l'aspérité à la surface de l'échantillon, les longueurs de ces trajets sont inégales, ce qui entraîne la formation d'un motif d'interférence sur l'élément CCD. Le nombre de lignes dans le motif d'interférence est traduit en crêtes et vallées (hauteurs) sur la surface de l'échantillon.


Avantages Inconvénients
  • - Capable de mesurer un champ de vision étendu.
    La mesure dans une plage sub-nanométrique est possible.
  • - Mesure rapide
  • - Caractéristique angulaire absente ou limitée
  • - L'utilisation est limitée à certains objets
    L'interféromètre à lumière blanche peut seulement mesurer quand le réfléchissement est bon. Par conséquent, il ne supporte pas la mesure d'une variété d'objets. La mesure peut également ne pas être possible quand on observe une différence importante entre la lumière réfléchie depuis le miroir de référence et celle réfléchie à partir de la surface de mesure. (L'interféromètre à lumière blanche traite bien les surfaces en miroir, mais ne peut pas mesurer des échantillons pointus ou bossus ou des objets non réfléchissants.)
  • - Nécessite une correction de l'inclinaison
    Avant la mesure, la correction de l'inclinaison de l'échantillon doit être réalisée en utilisant le l'étape goniométrique. Les échantillons inclinés peuvent occasionner des motifs d'interférence étroits, ce qui empêche une mesure précise. Certains systèmes d'interféromètre à lumière blanche sont équipés d'un mécanisme d'inclinaison qui corrige automatiquement l'inclinaison de l'échantillon.
  • - Basse résolution pour la mesure du plateau XY
    La résolution pour les mesures du plateau XY est faible à cause du faible nombre de jeux de données d'échantillonnage (environ 300.000).
    Certains systèmes d'interféromètre à lumière blanche peuvent être augmentés pour utiliser environ 980.000 jeux de données.
  • - Sensibilité aux vibrations
    Les lieux d'installation sont limités, à cause de la sensibilité élevée de l'équipement aux vibrations. Des tables amortissantes sont nécessaires pour l'installation.



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