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DE239506T1 - Interferometer mit differential spiegelebene. - Google Patents

Interferometer mit differential spiegelebene.

Info

Publication number
DE239506T1
DE239506T1 DE1987400699 DE87400699T DE239506T1 DE 239506 T1 DE239506 T1 DE 239506T1 DE 1987400699 DE1987400699 DE 1987400699 DE 87400699 T DE87400699 T DE 87400699T DE 239506 T1 DE239506 T1 DE 239506T1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
beams
interferometer according
converting
plane
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1987400699
Other languages
English (en)
Inventor
Gary E. Madison Connecticut 06443 Sommargren
Peter S. Middlefield Connecticut 06455 Young
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zygo Corp
Original Assignee
Zygo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zygo Corp filed Critical Zygo Corp
Publication of DE239506T1 publication Critical patent/DE239506T1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02002—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies
    • G01B9/02003—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using two or more frequencies using beat frequencies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
    • G01B9/02018—Multipass interferometers, e.g. double-pass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
    • G01B9/02019—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations contacting different points on same face of object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/70—Using polarization in the interferometer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Claims (22)

1 Patentansprüche
1. Interferometer mit Differential-Planspiegeln umfassend:
ein Paar Planspiegel (70, 71), die durch eine veränderliche Strahlenganglänge (nd) trennbar sind,
eine Lichtquelle (10), die einen Eingangsstrahl (12) mit zwei stabilisierten orthogonal polarisierten optischen Frequenzen mit einer Frequenzdifferenz (fo) ausstrahlt und ferner eine Einrichtung zum Erzeugen eines der Frequenzdifferenz zwischen den beiden stabilisierten optischen Frequenzen entsprechenden elektrischen Bezugssignals (11) umfaßt;
eine optisch mit dem Eingangsstrahl (12) gekoppelte Einrichtung (16A; 16) zum Umwandeln des Eingangsstrahls in zwei getrennte parallele orthogonal polarisierte Eingangsstrahlen (30, 31);
eine optisch im Strahlengang eines der beiden getrennten parallelen orthogonal polarisierten Eingangsstrahlen (30, 31) angeordnete Einrichtung (29, 29A) zum Umwandeln der Strahlen in zwei getrennte parallele Strahlen (30, 33) gleicher Polarisation;
eine optisch mit den beiden getrennten parallelen gleich polarisierten Strahlen (30, 33) gekoppelte Einrichtung (40, 45), durch die jeder der Strahlen zweimal von einem Planspiegel des Planspiegelpaars (70, 71) reflektiert wird zur Erzeu-
2Q gung von zwei parallelen Ausgangsstrahlen (60, 63) gleicher Polarisation;
eine optisch im Strahlengang eines der beiden getrennten gleich polarisierten parallelen Ausgangsstrahlen (60, 63) angg geordnete Einrichtung (29; 29B) zum Umwandeln der Strahlen in zwei getrennte orthogonal polarisierte parallele Ausgangsstrahlen (62, 63);
eine optisch mit den beiden getrennten parallelen orthogonal polarisierten Ausgangsstrahlen (62, 63) gekoppelte Einrichtung (16B; 16) zum Umwandeln der Strahlen in einen einzigen Ausgangsstrahl (80) mit zwei orthogonal polarisierten Frequenzkomponenten, wobei eine Phasendifferenz zwischen den beiden Frequenzkomponenten der veränderlichen Strahlenganglänge (nd) zwischen dem Planspiegelpaar (70, 71) dir.ekt proportional ist;
» eine optisch mit dem einzigen Ausgangsstrahl (80) gekoppelte Einrichtung (81) zum Mischen der orthogonal polarisierten Komponenten desselben and zum Erzeugen eines elektrischen Meßsignals (85) daraus;
und eine mit dem elektrischen Meßsignal (85) und dem elektrischen Bezugssignal (11) betriebsmäßig verbundene Einrichtung (90) zum Anzeigen einer Phasendifferenz zwischen dem elektrischen Bezugssignal und dem elektrischen Meßsignal, wobei die
angezeigte Phasendifferenz (92) der veränderlichen Strahlenganglänge (nd) zwischen dem Planspiegelpaar (70, 71) proportional ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umwandeln des Eingangsstrahls (12) in zwei getrennte parallele orthogonal polarisierte Eingangsstrhaien (30, 31.) eine Strahlenteiler/ Umklappeinrichtung (16A; 16) umfaßt und die Einrichtung zum Umwandeln der Ausgangsstrahlen (62, 63) in einen einzigen Ausgangsstrahl (80) mit zwei orthogonal polarisierten Fre-&ogr;&ugr; quenzkomponenten eine Strahlenteiler/Umklappeinrichtung (16B; 16) aufweist.
2. Interferometer nach Anspruch 1, wobei die Strahlenteiler/ Umklappeinrichtung einen ersten Satz und einen zweiten Satz ^5 von Antireflex- und Polarisierungsschichtbereichen umfaßt, wobei die Eingangsstrahlumwandlungseinrichtung den ersten Satz von Bereichen und Schichten und die Einrichtung zum
Umwandeln der beiden getrennten parallelen orthogonal polarisierten Ausgangsstrahlen (62, 63) in den einzigen Ausgangsstrahl (80) den zweiten Satz von Bereichen und Schichten um-
. ' faßt.
" . ■
3. Interferometer nach Anspruch 2, wobei die Strahlenteiler/ Umklappeinrichtung aus zwei getrennten Strahlenteiler/Umklappeinheiten (16A, 16B) besteht.
4. Interferometer nach Anspruch 2, wobei die Strahlenteiler/
Umklappeinrichtung aus einer gemeinsamen Strahlenteiler/Umklappeinheit (16) besteht.
5. Interferometer nach Anspruch 4, wobei die ersten und zwei-
ten Polarisierungsschichtbereiche verschiedene Abschnitte einer gemeinsamen Polarisierungsschicht umfassen.
6. Interferometer nach Anspruch 4 oder 5, wobei die gemeinsame Strahlenteiler/Umklappeinheit (16) Strahleintritts- und
Strahlaustrittsflächen umfaßt, wobei die ersten und zweiten Antireflexschichtbereiche auf den Eintritts- und Austrittsflächen vorgesehen sind.
7. Interferometer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei jede Strahlenteiler/Umklappeinheit (16A, 16B, 16) ein Rechtwinkelprisma (25) und ein Rhomboidprisma (22) umfaßt.
8. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Einrichtung zum Umwandeln der beiden getrennten parallelen
3^ orthogonal polarisierten Eingangsstrahlen (30, 31) in die beiden getrennten parallelen gleich polarisierten Eingangsstrahlen (30, 33) eine &lgr;./2-Phasenverschiebungsplatte (29A) umfaßt.
4 /) *> O O. P ft R
&ngr; t o v> &ngr; &ugr; &ugr;
9. Interferometer nach einem der Ansprüche T bis 8, wobei die
Einrichtung zum Umwandeln der beiden getrennten parallelen gleich polarisierten Ausgangsstrahlen (60f 63) in die beiden
getrennten parallelen orthogonal polarisierten Ausgangsstrah-5
len (62, 63) eine &lgr;./2-Phasenverschiebungsplatte (29B) umfaßt.
10. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Einrichtung, durch die jeder der getrennten parallelen gleich polarisierten Strahlen (30, 33) zweimal von einem Planspiegel des Planspiegelpaars (70, 71) reflektiert wird, einen polarisierenden Strahlenteiler (40) und einen Retroflektor (45) umfaßt.
11. Interferometer nach Anspruch 10, wobei die Einrichtung,
durch die jeder der getrennten parallelen gleich polarisierten Strahlen zweimal von einem Planspiegel des Planspiegelpaars (70, 71) reflektiert wird, ferner eine &Lgr;./4 Phasenverschiebungsplatte (44) umfaßt.
12. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis.11, wobei
die Einrichtung zur Erzeugung des elektrischen Meßsignals (85) einen Polarisator (81) zum Mischen der orthogonalen Komponenten des einzigen Ausgangsstrahls umfaßt.
13. Interferometer nach Anspruch 12, wobei die Einrichtung zum Erzeugen des elektrischen Meßsignals (85) ferner einen photoelektrischen Detektor (83) umfaßt.
14. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Phasendifferenzanzeigeeinrichtung einen Phasenmesser/Akkumulator (90) umfaßt.
15. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Einrichtung (10) zum Erzeugen eines elektrischen Bezugssignals (11) einen frequenzstabilisierten elektronischen Oszillator umfaßt.
5 023S5Q6
16. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Einrichtung (10) zum Erzeugen eines elektrischen Bezugssignals (11) einen photoelektrischen Mischer und einen
elektronischen Verstärker umfaßt,
&ogr;
17. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei ein Planspiegel des Planspiegelpaars (70, 71) ortsfest ist und einen Referenzspiegel (71) umfaßt und der andere Planspiegel des Planspiegelpaars (70, 71) beweglich ist zum Erzeugen des veränderlichen Abstands (d) zwischen dem Paar von trennbaren Planspiegeln.
18. interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Abstand (d) zwischen dem Paar von Planspiegeln (70, 71) unveränderlich ist zur Lieferung der Änderungen des Brechungsindex (n) des Mediums zwischen dem Paar von Planspiegeln.
19. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei
alle Strahlen in einer Ebene liegen.
20. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei alle Strahlen optische Strahlen sind und alle optischen Strahlen in einer Ebene liegen.
21. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei alle Strahlen optische Strahlen sind, die optischen Strahlen in mehreren Ebenen liegen, wobei ein bestimmter optischer Strahl in einer bestimmten Ebene liegt.
22. Interferometer nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei die Lichtquelle (10) ein Laser ist.
DE1987400699 1986-03-28 1987-03-27 Interferometer mit differential spiegelebene. Pending DE239506T1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84592586A 1986-03-28 1986-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE239506T1 true DE239506T1 (de) 1988-08-11

Family

ID=25296445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1987400699 Pending DE239506T1 (de) 1986-03-28 1987-03-27 Interferometer mit differential spiegelebene.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0239506A3 (de)
JP (1) JPS62233704A (de)
DE (1) DE239506T1 (de)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS62233704A (ja) 1987-10-14
EP0239506A3 (en) 1990-01-24
EP0239506A2 (de) 1987-09-30

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