光学计量笔记

关于

这里是光学计量与半导体检测方向的技术笔记，主题包括白光干涉（光谱域）、TSV 深度测量、薄膜厚度反演，以及用 Zemax OpticStudio 和 Python 做的光学仿真。

写作方式#

  • 从原理出发。 先给出模型和公式，再给数值和代码，尽量说明"哪里容易出错"。
  • 数字可复现。 文中的图表和数值都来自 Python 脚本（NumPy / SciPy / Matplotlib），合成数据，不依赖任何仪器或单位内部数据。例子里的材料参数是演示用的玩具值，不是真实光学常数。
  • 估算会标明是估算。 带"数量级估计"字样的数字，是用来建立直觉的，不是仪器指标。

记号约定#

符号 含义
λ\lambda，σ=1/λ\sigma = 1/\lambda 波长，波数（单位 μm−1\mu\mathrm{m}^{-1}）
OPD 往返光程差（optical path difference）
zapp=OPD/2z_{\mathrm{app}} = \mathrm{OPD}/2 深度谱的表观深度，空气中等于几何深度，介质中等于 ngdn_g\,d
ngn_g 群折射率，ng=n−λdn/dλn_g = n - \lambda\,\mathrm{d}n/\mathrm{d}\lambda
NA 数值孔径

阅读建议#

  1. 先读《白光干涉的光谱域深度测量》，后面几篇都用它的记号。
  2. 做探头或光路的，接着读《探头里的固定深度伪影》。
  3. 做膜厚的读《单层膜反射谱与膜厚反演》，做 TSV 的读《TSV 深度的白光干涉测量》。
  4. 想自己动手仿真的，读 Zemax 那一篇。

说明#

这是个人学习笔记，难免有错，也不构成任何设备或工艺的规格。引用数值前请自行验证。