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Optical and Photonic 91吃瓜网 Blog～日本語版～
公开日：2023年7月20日
光学技术の発展により、材料、表面、部品、システムの品质に対する要求はますます高くなり、时にはその内容は全く新しいものとなっています。例えば、その対象は半导体リソグラフィーの微细化、民生用光学机器のナノ构造の机能表面、天文?宇宙用の先端光学システムなどです。光学技术に使用する材料には、その特性を表す正确なデータを含めた分析が必要となります。
光散乱测定は、材料の粗さと表面构造に関する情报を提供することで、こうした要求に応えることができます。これにより、物理的なプロトタイプの製造前に、光学製品の性能に対する材料の影响を予测することができます。さらに、表面形状、表面汚染、バルク指数変动、バルク粒子などの要因を考虑することで、材料が光源とどのように相互作用するかについての情报を得られます。
光散乱測定が光学製品设计をどのように向上させるか、いくつかの例をご紹介します。
1.製品の外観品质を定量化することが可能
外観とは主観的な品质であるため、物体の全体的な外観を定量化することは复雑です。しかし、散乱测定では外観を定量化に通じる特定の侧面があります。
- 色:材料の反射光のスペクトル分布から生成
- 辉き:材料の几何形状による反射で生成
- テクスチャー:材料の反射光の空间分布から生成
外観の定量化には、物理量と、视覚的な测定から得られる観察者の反応情报とで、相関関係を确立する必要があります。この情报を统合する物理量は、双方向反射率分布関数(BRDF)と呼ばれています。
光の散乱により、表面の外観や光学性能が受ける影响
2.ナノスケールの表面粗さを考虑した正确な製品のシミュレーションが可能
散乱测定により、穴、伤、沟、凸凹などの表面欠陥を可视化することが可能です。以下の図に示すように、散乱は表面の状态に依存し、表面欠陥の影响を受けます。
表面品质が光散乱に与える影响
使用する散乱测定装置の解像度によっては、ナノメートル领域の表面欠陥の情报を取得できます。このサイズの欠陥は重大な影响を及ぼす可能性があり、製品开発プロセスの初期段阶で検出することが重要であるマイクロエレクトロニクスや宇宙アプリケーションに非常に有効です。スペキュラーベンチを使用して空间部品のナノスケールの表面粗さを検出した例については、Spatial Contaminationのアプリケーションノート(英语版)をお読みください。
3. 実世界の体積散乱データを设计評価に含めることが可能
体积散乱は、材料の体积内で光を散乱させる光学媒体のバルク特性があります。一般的には、材料内部の小さな粒子によって引き起こされます。
散乱測定を使用して、光学设计の材料や構造の体積散乱特性を取得し、その結果を製品シミュレーションに含めることができます。例えば、照明设计解析ソフトウェアLightToolsでは、Gegenbauer 特性を使用して体積散乱をモデル化できます。
散乱测定からの粒子パラメータを使用した尝颈驳丑迟罢辞辞濒蝉の体积散乱解析
光学製品の仕様は、単纯な粗さを表现した理想的な表面特性を与えて、コンピュータにより导き出されることが多く、表面欠陥は无视されています。この记事で説明したように、叠搁顿贵は表面粗さだけでなく、材料の欠陥、バルクの不均一性、汚染によっても影响を含むことがあります。测定された光散乱データは、これらの影响をすべて含み、表现することができます。散乱测定により、光学エンジニアは光学シミュレーション用の正确なデータを得て、製品の品质をより适切に管理できるようになります。
シノプシスでは、明るさと温度が管理したラボで実施する散乱测定サービスを提供しています。この测定を利用することで、测定プロセスで新たな材料欠陥が発生しても、製品シミュレーションを停滞させることは无くなります。シノプシスの测定サービスは迅速にプロセスを実施できます。これは生体组织など、时间の経过とともに状态が変化する特定材料の测定には重要となります。
自社で散乱测定を行う场合は、Synopsys REFLETやSynopsys Mini-Diff V2の导入もご検讨ください。测定结果はLightToolsなどの光学シミュレーション?ソフトウェアにエクスポートすることができます。
尝颈驳丑迟罢辞辞濒蝉での叠厂顿贵解析
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