ФОРМИРОВАНИЕ В КОГЕРЕНТНОМ СВЕТЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРОТЯЖЁННОГО ЩЕЛЕВОГО ОТВЕРСТИЯ СИММЕТРИЧНОГО ТИПА С АБСОЛЮТНО ПОГЛОЩАЮЩИМИ ВНУТРЕННИМИ ГРАНЯМИ
Ю.В. Чугуй
Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, г. Новосибирск, Россия chugui@tdisie.nsc.ru
Ключевые слова: дифракция Френеля и Фраунгофера, фурье-оптика, спектры протяжённых объектов, объёмное щелевое отверстие, оптический размерный контроль
Страницы: 112-126
Аннотация
Исследованы особенности формирования изображений внешних граней протяжённых (по глубине) щелевых отверстий постоянной толщины d симметричного типа (с равными входной и выходной апертурами D) с абсолютно поглощающими внутренними гранями. В основу расчётов положена оптико-физическая модель дифракционных явлений на протяжённых абсолютно поглощающих объектах с использованием эквивалентных транспарантов щелевого типа. Изучены структуры изображений таких объектов, формируемых в идеальных и дифракционно-ограниченных системах. Показано, что профили изображений передней и задней граней протяжённого щелевого отверстия в значительной степени зависят от параметра N, равного отношению критического угла дифракции θкр = √λ/d к половинному угловому размеру θ0 апертурного фильтра, а также от отношения апертуры щели D к размеру зоны Френеля δd = √λd . Установлено, что при N = θкр/θ0 ≥ 1 (глубина резкости системы ∆z = λ/θ20 ≥ d) имеет место смещение геометрических границ объекта в его изображении, которое определяется как взаимодействием дифракционных картин двух краёв для случая плоской щели (d = 0), так и влиянием вторичной дифракции света на задней грани протяжённого объекта. Показано, что при D ≥ λd смещение границ в основном обусловлено вторичной дифракцией света, что, в свою очередь, приводит к систематической погрешности измерения апертуры D, равной εd = 0,22 δd . Исследованы особенности формирования дифракционно-ограниченных изображений задней грани при сильных объёмных эффектах (N ≤ 1). Изучена структура полей в изображениях граней канального отверстия (D ≤ λd).
DOI: 10.15372/AUT20220313 |