Differentieel vlakke-spiegelinterferometer: hoe DPMI werkt

By Zygo | Published: 2026-11-01

Category: Handleidingen

Ontdek hoe een differentiële vlakke-spiegelinterferometer (DPMI) verplaatsing en hoek meet met twee referentiespiegels, en volg een opstellingsvolgorde die veelvoorkomende uitlijnfouten voorkomt.

Snel antwoord

Een differentieel vlakke-spiegelinterferometer (DPMI) splitst één laserbundel in twee paden die op twee afzonderlijke vlakke spiegels worden gereflecteerd en vervolgens weer worden gecombineerd, zodat het interferentiesignaal het verschil tussen de twee paden weergeeft. Stel het in door eerst beide referentiespiegels te definiëren, elke terugkerende bundel afzonderlijk uit te lijnen en pas daarna de differentiële uitlezing op nul te zetten.

Wat het DPMI anders maakt dan een vlakke-spiegelopstelling met één doorgang

Een conventionele vlakke-spiegelinterferometer stuurt één meetbundel naar een doelspiegel en vergelijkt die met een vaste interne referentie. Een DPMI gebruikt daarentegen twee externe vlakke spiegels: één als verplaatsingsreferentie en één als hoekreferentie. De interferentie die u waarneemt is het verschil tussen die twee externe paden, zodat common-mode beweging zoals drift van het tafeltje of thermische uitzetting in de montagestructuur grotendeels wegvalt.

Dat verschil is van belang wanneer u om relatieve beweging geeft, zoals de rechtlijnigheid of hoekafwijking tussen twee oppervlakken, in plaats van de absolute afstand tot de interferometerkop. De afweging is dat beide referentiespiegels deel gaan uitmaken van het meetcircuit. Als een van beide referentiespiegels beweegt of na het nullen slecht is gemonteerd, drift de uitlezing zelfs als het doel niet is bewogen.

Keuze van de opstelling van de referentiespiegel

De meegeleverde DPMI-beschrijving schrijft gebruik voor met een vlakke-spiegeltarget en een hoek- of verplaatsingsreferentiespiegel. Die formulering is een beslispunt, geen suggestie: de referentiespiegel die u kiest, bepaalt wat de differentiële meting betekent. Een hoekreferentieconfiguratie is de juiste keuze wanneer u kanteling of rechtlijnigheid ten opzichte van een stabiel oppervlak wilt volgen. Een verplaatsingsreferentieconfiguratie is de juiste keuze wanneer u het verschil tussen twee lineaire posities wilt.

Omdat de catalogus geen beschikbare optietypen voor dit product vermeldt, bevestigt u vóór bestelling bij Zygo de beoogde referentiespiegelconfiguratie en montage-interface. Ga er niet van uit dat een spiegel die u al bezit als referentie kan dienen; de vlakheid, montage en coating moeten overeenkomen met de meting die u claimt.

Waar DPMI-opstellingen misgaan

De meeste DPMI-problemen zijn geen optische storingen, maar mechanische. Een referentiespiegel die op een doorbuigende beugel is geklemd, een doelmirror die kantelt wanneer het tafeltje beweegt, of een bundel die na opwarming een apertuur afsnijdt, leveren allemaal plausibel ogende maar onjuiste data op. De tweede veelvoorkomende fout is te vroeg nullen: als u nul stelt voordat de laser en het tafeltje thermisch in evenwicht zijn, zal de differentiële uitlezing voor de rest van de sessie wegdrijven.

Een derde probleem is het verwarren van de twee terugkerende bundels. In een differentiële opstelling keren beide paden terug naar de interferometer, en als u verwisselt welke retour u eerst uitlijnt, kan een verkeerd uitgelijnde referentie acceptabel lijken. Label de bundels fysiek bij de kop voordat u een afstelling aanraakt.

DPMI-opstellingsprocedure

Definieer de meting voordat u iets monteert: Bepaal of u een hoekreferentiespiegel of een verplaatsingsreferentiespiegel nodig hebt, en noteer welk oppervlak het doel is en welk oppervlak de referentie. Veelgemaakte fout: de referentiespiegel kiezen op basis van wat al op de tafel ligt in plaats van op basis van wat de meting vereist. Als het antwoord onduidelijk is, stop dan en bevestig de configuratie met Zygo voordat u verdergaat.
Monteer beide referentiespiegels star en onafhankelijk van elkaar: Bevestig de referentiespiegel en het vlakke spiegeldoel op montages die geen flexibel element delen. Controleer dat elke montage kan worden afgesteld zonder de andere te verstoren. Veelgemaakte fout: beide spiegels op dezelfde dunne plaat klemmen, waardoor hun beweging wordt gekoppeld en de differentiële meting teniet wordt gedaan. Druk na het vastdraaien voorzichtig op elke montage; elke zichtbare beweging betekent dat de montage niet klaar is voor metrologie.
Stel de interferometerkop waterpas en haaks op het doelpad af: Stel de kop zo af dat de meetbundel het vlakke spiegeldoel nabij het midden van zijn slag raakt en over het volledige bereik van het platform via de apertuur terugkeert. Veelgemaakte fout: alleen op de startpositie uitlijnen en vervolgens de terugkerende bundel aan het einde van de slag verliezen. Beweeg het platform door het volledige bereik voordat u iets vastzet.
Lijn elke terugkerende bundel afzonderlijk uit en label deze: Blokkeer één pad tegelijk en stuur de andere terugkerende bundel naar de positie van de detector of camera. Markeer bij de kop welke terugkerende bundel het doelpad is en welke het referentiepad. Veelgemaakte fout: beide terugkerende bundels tegelijk afstellen en een niet-uitgelijnde referentie aanzien voor een goed gecentreerd doel. Beide terugkerende bundels moeten gecentreerd en stabiel zijn voordat u probeert franjes waar te nemen.
Observeer de franjes en bevestig de differentiële respons: Met beide paden open zoekt u naar zuivere franjes en verplaatst u vervolgens opzettelijk alleen de doelspiegel over een kleine bekende afstand. Het aantal franjes moet veranderen; het verplaatsen van alleen de referentiespiegel moet het ook veranderen, wat bevestigt dat beide paden actief zijn. Veelgemaakte fout: franjes accepteren die op geen van beide spiegels reageren, wat meestal betekent dat één pad geblokkeerd is. Als slechts één spiegel de meting verandert, bereikt één terugkerende bundel de interferometer niet.
Laat het systeem thermisch evenwicht bereiken en stel dan op nul in: Laat de laser en het platform draaien gedurende de opwarmperiode die uw systeem vereist, houd de differentiële uitlezing op drift in de gaten en stel pas daarna de nul in. Veelgemaakte fout: direct na het inschakelen op nul zetten, waardoor de opwarmdrift in elke volgende uitlezing wordt meegenomen. Noteer de driftsnelheid voordat u op nul zet; een stabiele uitlezing is de voorwaarde voor een betrouwbare nul.
Controleer met een herhaalde meting voordat u gegevens verzamelt: Beweeg het doel weg en terug naar de startpositie en bevestig dat de differentiële uitlezing binnen uw tolerantie naar nul terugkeert. Veelgemaakte fout: de terug-naar-nul-controle overslaan en pas na een lange meetrun speling of kruip van de montage ontdekken. Als de uitlezing niet naar nul terugkeert, controleer dan de montages voordat u de optiek afstelt.

Productgegevens

Differentiële vlakspiegel-interferometer: Differentiële vlakspiegel-interferometer ontworpen voor gebruik met een vlakspiegeldoel en een hoek- of verplaatsingsreferentiespiegel. De keuze van de referentiespiegel bepaalt of uw differentiële uitlezing een hoek of een lineaire verplaatsing weergeeft, dus bepaal dat voordat u de optiek monteert.
Differentiële vlakspiegel-interferometer