Sistema de Análise de Imagem de Fase Quantitativa Microscópica

Desafios existentes e dificuldades de fabricação

Devido à nanoestrutura e ao modo como os comprimentos de onda subjacentes da superlente funcionam, sua medição óptica é desafiada durante o desenvolvimento, fabricação e inspeção. As técnicas tradicionais de baixa resolução dificultam medir com precisão as características complexas das superlentes. Para alcançar a resolução de comprimentos de onda subjacentes, é necessário usar técnicas especiais, como microscópio eletrônico ou microscópio de sonda de varredura. Além disso, a tolerância de fabricação das superlentes também afeta seu desempenho, por isso a caracterização precisa é essencial para avaliar seu desempenho.

A sensibilidade das superlentes à polarização aumenta ainda mais a dificuldade da medição e, portanto, exige medições para diferentes estados de polarização. Para obter um desempenho multiespectral, também é necessário usar tecnologias* com alta resolução espectral. Além disso, a análise precisa da pré-onda é essencial para avaliar a capacidade de formação pré-onda da superlente. Ao mesmo tempo, os testes de estabilidade ambiental também são essenciais para garantir que o desempenho das superlentes seja consistente.

Para responder a esses desafios, a Phasics lançou soluções integrais que atendem simultaneamente às necessidades de sensibilidade polarizada, desempenho multiespectral, análise pré-onda de alta precisão e estabilidade ambiental das superlentes.

A tecnologia de interferência de corte horizontal de quatro ondas da Phasics permite a caracterização óptica específica de superlentes para fornecer soluções adequadas e satisfazer:

Medição de alta precisão em escala espacial de comprimento de onda subjacente: o sensor de pré-onda da Phasics não só tem uma precisão de medição de diferença de distância óptica superior a 2nm RMS, mas também usa um design de interface C-terminal conveniente para conectar diretamente o microscópio para uma instalação rápida e pronta para uso e resolução espacial no nível de comprimento de onda subjacente.

Irrelevância da polarização: os sensores pré-ondas da Phasics suportam medições de polarização abrangentes que permitem analisar com precisão a resposta óptica da superfície em diferentes estados de polarização para avaliar melhor o desempenho real do dispositivo.

Capacidade de medição multi-espectral: seus produtos podem realizar medições de alta precisão em várias faixas de comprimentos de onda, garantindo o desempenho das superlentes em aplicações multi-espectrais.

Estabilidade ambiental: os sensores da Phasics podem manter medições precisas em condições ambientais instáveis, eliminando a interferência dos impactos ambientais nos resultados de medição e garantindo a confiabilidade dos dados.

Através da tecnologia de medição da Phasics*, os pesquisadores podem responder de forma abrangente a uma variedade de desafios no campo da medição em tecnologias de superlente e supersuperfície, impulsionando a ampla aplicação dessas tecnologias revolucionárias em áreas como imagem, sistemas a laser e computação óptica.

Phasics para medição de superfície

No exemplo da Figura 1 abaixo, um deslocamento de fase simples da superfície é medido. Os sensores pré-ondas de alta precisão da Phasics detectam defeitos de fase locais devido a erros de produção, ajudando assim a avaliar e ajustar o processo de fabricação para garantir a qualidade de produção suprasuperficial.

Figura 1: Caracterização óptica suprasuperficial com base em interferência de corte horizontal de quatro ondas

Laboratório CNRS CRHEA, França, S. Khadir - arXiv:2008.11369v1

A Figura 2 a seguir descreve a medição de uma superlente de Pancharatnam-Berry (PB) usando dois estados de polarização círcula diferentes: rotação direita e rotação esquerda. Dependendo do projeto, quando o estado de polarização é alterado, a superlente gera uma lente positiva ou negativa.

Figura 2: O gráfico de fase da curvatura pré-onda é mostrado à esquerda e o contorno da curva correspondente à direita. O gráfico de fase média mostra o erro pré-onda residual após a filtragem da curvatura pré-onda.

A tecnologia QWLSI da Phasics não é afetada pela polarização, portanto, nossos dispositivos ainda podem caracterizar em detalhe a pré-onda ao mudar de polarização cíclica direita para polarização cíclica esquerda. A Figura 2 mostra as mudanças na curvatura pré-onda. Além disso, os erros pré-onda residuais podem ser revelados filtrando as curvaturas pré-onda principais que refletem defeitos em frequências espaciais mais altas (veja o gráfico de fase esquerda no meio da Figura 2).