광학식 3차원 미세형상 측정기술 - 5. 백색광 주사 간섭법

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작성자 최고관리자 작성일12-06-11 11:05 조회725회 댓글0건

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백색광 주사 간섭법

백색광 주사 간섭법은 이러한 광위상 간섭법의 단점을 극복하고 nm 오더의 높은 분해능을 가지는 새로운 측정법으로 1990년대 이후부터 상용화되기 시작했는데, 그림 3은 이러한 백색광 주사간섭법의 원리를 보여준다.

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이 방법은 전술한 광위상 간섭법과는 달리 다중 파장의 광이 갖는 짧은 결맞춤(Coherence) 길이를 이용한 방법이다. 결맞춤 길이란, 사용하는 광원의 특성으로 간섭신호가 발생하는 광경로 길이를 의미하며, 기준광과 측정광이 지나는 물리적인 거리차로 표현된다. 레이저와 같은 광원은 이 결맞춤 길이가 수Km에 해당해 어떠한 상황에서도 간섭신호를 쉽게 얻을 수 있지만, 텅스텐 할로겐 램프와 같은 다중 파장의 빛은 여러빛에 의한 간섭신호들이 서로 상호작용을 하기 때문에 대략 3~4 μm 이내의 거리차에서만 간섭신호가 발생하는 특징을 갖는다.
백색광 주사 간섭계는 백색광의 이러한 짧은 결맞춤 길이를 이용한 것으로, 쉽게 생각하면 카메라의 자동초점 기능과 유사하다고 보면 된다. 단지 카메라에서는 자동초점 기능을 카메라 영상의 선명도 (Contrast)를 이용하며, 백색광 주사 간섭계에서는 각 화소에서 발생하는 간섭신호를 이용한다. 그림 3에서 보듯이 프로브 시스템이 광축 방향으로 수십nm의 미소 간격으로 이동하면서 영상 내의 모든 화소에서 간섭신호 발생여부를 점검한다. 임의의 화소점에서의 높이는 간섭신호가 최대로 커지는 위치로 설정되며, 이를 전체 영상내의 화소에 대해 수행함으로써 3차원 형상을 산출하는 것이다.



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