KR20130033612A - Optical system and interferometer having the same - Google Patents

Optical system and interferometer having the same Download PDF

Info

Publication number
KR20130033612A
KR20130033612A KR1020110097367A KR20110097367A KR20130033612A KR 20130033612 A KR20130033612 A KR 20130033612A KR 1020110097367 A KR1020110097367 A KR 1020110097367A KR 20110097367 A KR20110097367 A KR 20110097367A KR 20130033612 A KR20130033612 A KR 20130033612A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical path
polarized light
irradiation
measurement
reflected
Prior art date
Application number
KR1020110097367A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101870989B1 (en
Inventor
박기환
강성구
Original Assignee
광주과학기술원
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 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020110097367A priority Critical patent/KR101870989B1/en
Publication of KR20130033612A publication Critical patent/KR20130033612A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101870989B1 publication Critical patent/KR101870989B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02056—Passive reduction of errors
    • G01B9/02059—Reducing effect of parasitic reflections, e.g. cyclic errors
    • 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
    • G01B9/02049—Interferometers characterised by particular mechanical design details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE: An optical system and an interferometer with the same are provided to obtain high signal-to-noise ratio by preventing the generation of undesired interference signals and to accurately measure vibration even though the received amount of light is low. CONSTITUTION: An optical system(1000) comprises a light source unit(1100) and a light splitting unit(1200). The light source unit irradiates beams. The light splitting unit is arranged in a beam progressing route, thereby receiving the beams. Reference beam progresses along a first optical passage(a) based on polarizing components of the beams. The light splitting unit splits irradiation beams so that the irradiation beams progress along a second optical passage(b). The light splitting unit irradiates the split irradiation beams to the object, makes measurement beams reflected by the object progress along a third optical passage(c), receives the measurement beams, and transmits the received measurement beams. The light splitting unit includes a first spectrum module(1210) and the second spectrum module(1220). [Reference numerals] (AA) Beam irradiated from a light source; (BB) Beam irradiated to an object to be measured(irradiation beam); (CC) Beam received by being reflected from the object(measurement beam); (DD) Reference beam;

Description

광학계 및 이를 구비한 간섭계{OPTICAL SYSTEM AND INTERFEROMETER HAVING THE SAME}Optical system and interferometer having the same {OPTICAL SYSTEM AND INTERFEROMETER HAVING THE SAME}

본 발명은 간섭계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간섭계의 간섭효율을 향상시킬 수 있는 광학계 및 이를 구비한 간섭계에 관한 것이다.The present invention relates to an interferometer, and more particularly, to an optical system and an interferometer having the same that can improve the interference efficiency of the interferometer.

피측정체의 진동을 측정하는 일반적인 방법은 레이저 도플러 진동측정기를 사용하는 것이다. 레이저 도플러 진동측정기는 광간섭을 위해서 일반적으로 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계가 사용된다. 광간섭은 레이저 빔의 기준빔(reference beam)과 피측정체에서 반사된 물체의 반사빔이 수광부에서 높은 분해능의 간섭신호를 얻을 수 있어야 한다.A general method of measuring vibration of a subject under test is to use a laser Doppler vibrometer. Laser Doppler vibrometers typically use heterodyne Mach-Gender interferometers for optical interference. In the optical interference, the reference beam of the laser beam and the reflected beam of the object reflected by the object under test should be able to obtain a high resolution interference signal at the light receiving unit.

도 1은 종래 기술에 따른 간섭계에 사용되는 광학계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 광학계를 사용한 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical system used in the interferometer according to the prior art, Figure 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a heterodyne Mah-gender interferometer using the optical system of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기준빔과 물체 반사빔 간의 간섭외에도 간섭을 위해 사용되는 다양한 렌즈와 부품들의 표면 반사로 인하여 생성되는 내부 반사빔이 기준빔과 간섭을 일으켜 원하지 않는 간섭신호를 발생시킴을 알 수 있다. 이는 신호 처리과정에서 잡음으로 작용하여 신호처리를 위한 실제 간섭신호의 신호대잡음비를 저하시키고, 상기 잡음의 크기보다 낮은 크기로 측정된 간섭신호가 신호처리회로에 입력되면 진동을 측정하기 위한 속도신호를 얻을 수 없게 된다.1 and 2, internal reflection beams generated by surface reflection of various lenses and components used for interference in addition to interference between the reference beam and the object reflection beam interfere with the reference beam to generate an unwanted interference signal. It can be seen. It acts as a noise in the signal processing process to lower the signal-to-noise ratio of the actual interference signal for signal processing, and when the interference signal measured at a lower level than the noise is input to the signal processing circuit, the speed signal for measuring vibration is measured. You won't get it.

즉, 상기 렌즈와 부품들의 표면 반사로 인하여 생성되는 내부 반사빔의 광량이 피측정체에서 반사된 물체 반사빔의 광량보다 크게 측정되는 경우에 정상적인 속도신호를 얻을 수 없는 문제가 있다.That is, when the light amount of the internal reflection beam generated by the surface reflection of the lens and the components is measured to be larger than the light amount of the object reflection beam reflected from the object under test, a normal speed signal may not be obtained.

또한, 상기 레이저 도플러 진동측정기는 레이저빔을 피측정체에 입사시킬 때에 피측정체의 진동에 의해 생성되는 도플러 신호를 간섭계로 측정하고, 이를 속도 신호로 변환하여 진동을 측정할 수 있는 대표적인 비접촉식 진동측정 기기이다.In addition, the laser Doppler vibration measuring device is a representative non-contact vibration that can measure the vibration by measuring the Doppler signal generated by the vibration of the subject under an interferometer, and converts it into a velocity signal when the laser beam is incident on the subject under measurement It is a measuring instrument.

이러한 레이저 도플러 진동측정기를 사용하는 경우에 간섭계에서 신호처리가 가능한 수준의 일정량 이상의 광량이 수광되어야 한다. 실제로 어두운 표면이나 먼 거리에 위치하는 피측정체를 측정하는 경우에 낮은 수광량에 의해 간섭신호의 크기가 낮아져 정밀한 측정이 어렵다.In the case of using such a laser Doppler vibrometer, the amount of light of a certain amount or more capable of signal processing in an interferometer should be received. In fact, when measuring a target object located on a dark surface or a long distance, the amount of interference signal is lowered due to the low amount of received light, so that accurate measurement is difficult.

이러한 단점을 극복하기 위해 종래에는 피측정체의 표면에 반사가 잘되는 테이프를 붙이거나 반사 스프레이를 분사하여 측정하였으나, 상기와 같은 방법은 추가적인 인력이 필요하고, 비용이 많이 소비되는 문제가 있다.In order to overcome this disadvantage, conventionally, the measurement was performed by attaching a reflective tape to the surface of the object to be measured or by spraying a reflective spray. However, the above method requires additional manpower and consumes a lot of money.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 피측정체의 반사도가 낮거나 먼 거리에서도 높은 간섭효율을 획득할 수 있는 광학계를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an optical system that can obtain a high interference efficiency even at a low or long distance reflectivity of the object under test.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 피측정체의 반사도가 낮거나 먼 거리에서도 높은 간섭효율을 획득할 수 있는 광학계를 구비한 간섭계를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an interferometer having an optical system capable of obtaining a high interference efficiency even at a low or long distance reflectivity of the object under test.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계는, 빔을 조사하는 광원부와, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부를 포함하여 구성된다.The optical system according to an embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, the light source unit for irradiating the beam, and disposed in the path of the beam to receive the beam and based on the polarization component of the beam Spectroscopically with a reference beam having one optical path and an irradiation beam having a second optical path, and irradiating the spectroscopic irradiation beam to the object under test and receiving a measuring beam reflected from the object under test and having a third optical path It comprises a spectroscopic part to transmit.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 호모다인 마흐-젠더 간섭계는, 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 광학계와, 상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성하는 빛살 가르게와, 상기 제1 광경로를 갖는 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환하는 반사수단과, 상기 간섭신호를 수광하는 수광부를 포함하여 구성된다.A homodyne Mah-Gender interferometer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention, irradiates a beam, is disposed in the path of the beam to receive the beam and the polarization component of the beam Spectroscopically into a reference beam having a first optical path and an irradiation beam having a second optical path, and irradiating the spectroscopic irradiation beam to the object under test and reflected from the object under test and different from the second optical path. An optical system that receives and transmits a measurement beam having a third optical path, and is disposed on the third optical path, and disposed next to the optical system based on a traveling direction of the measurement beam, and converts the reference beam to the measurement beam. A light beam that reflects in a traveling direction, passes through the measurement beam to generate an interference signal, and reflects the reference beam having the first optical path so that the reference beam is irradiated to the light beam. It includes a reflecting means for changing the traveling direction of the reference beam so that the light receiving unit for receiving the interference signal.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계는, 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 광학계와, 상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성하는 빛살 가르게와, 상기 제1 광경로를 갖는 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환하는 반사수단과, 상기 반사수단 사이에 배치되고, 상기 제1 광경로를 갖는 상기 기준빔을 미리 설정된 소정의 주파수만큼 변조하는 음향광학 변조기와, 상기 빛살 가르게와 상기 반사수단 사이에 배치되고 상기 반사수단에서 반사된 상기 기준빔의 편광 방향을 변환하는 제1 파장판과, 상기 간섭신호를 수광하는 수광부를 포함하여 구성된다.The heterodyne Mah-gender interferometer according to another embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention, irradiates a beam, is disposed in the path of the beam to receive the beam and the polarization component of the beam Spectroscopically into a reference beam having a first optical path and an irradiation beam having a second optical path, and irradiating the spectroscopic irradiation beam to the object under test and reflected from the object under test and different from the second optical path. An optical system that receives and transmits a measurement beam having a third optical path, and is disposed on the third optical path, and disposed next to the optical system based on a traveling direction of the measurement beam, and converts the reference beam to the measurement beam. A light beam which reflects in a traveling direction, transmits the measurement beam to generate an interference signal, and reflects the reference beam having the first optical path so that the reference beam is set to the light beam. Reflecting means for changing the traveling direction of the reference beam so as to be used, an acoustic optical modulator disposed between the reflecting means and modulating the reference beam having the first optical path by a predetermined frequency, and the light beam And a first wave plate disposed between the cradle and the reflecting means and converting a polarization direction of the reference beam reflected by the reflecting means, and a light receiving portion receiving the interference signal.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마이 켈슨 간섭계는, 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 광학계와, 상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성하는 빛살 가르게와, 상기 제1 광경로를 갖는 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환하는 반사수단과, 상기 빛살 가르게와 상기 반사수단 사이에 배치되고 상기 반사수단에서 반사된 상기 기준빔의 편광 방향을 변환하는 제1 파장판과, 상기 간섭신호를 수광하는 수광부를 포함하여 구성된다.A Michelson interferometer according to another embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention is irradiated with a beam, disposed in the path of the beam to receive the beam and based on the polarization component of the beam Spectroscopically by a reference beam having a first optical path and an irradiation beam having a second optical path, and irradiating the spectroscopic irradiation beam to the object under test and reflected from the object under test and different from the second optical path. An optical system that receives and transmits a measurement beam having an optical path, and is disposed on the third optical path, and is disposed next to the optical system based on a traveling direction of the measurement beam so that the reference beam is moved in the direction of the measurement beam And a light beam for transmitting the measuring beam to generate an interference signal, and reflecting the reference beam having the first optical path so that the reference beam is irradiated to the light beam. Reflecting means for converting the traveling direction of the reference beam, a first wavelength plate disposed between the light beam and the reflecting means and converting a polarization direction of the reference beam reflected by the reflecting means, and the interference signal It is comprised including the light-receiving part which receives light.

상기와 같은 본 발명에 따른 광학계 및 이를 구비한 간섭계를 이용할 경우에는 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔을 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하도록 하여 상기 제2 광경로와 상기 제3 광경로를 분리하여 내부 반사빔의 광경로를 수광부와 무관한 광경로로 변경함으로써 원하지 않는 간섭신호인 내부 반사빔에 의한 간섭신호가 발생하는 것을 방지할 수 있다.In the case of using the optical system and the interferometer having the same according to the present invention, a reference beam having a first optical path and a second optical path are disposed on a path of a beam to receive the beam and based on the polarization component. Spectroscopically with an irradiation beam having a light beam, and irradiating the spectroscopic radiation beam to the object under test and receiving a measurement beam reflected from the object under test and having a third light path. It is possible to prevent the interference signal caused by the internal reflection beam, which is an unwanted interference signal, by changing the optical path of the internal reflection beam to an optical path irrelevant to the light receiver.

즉, 종래의 하나의 렌즈를 사용하여 피측정체에 조사빔을 조사하고, 피측정체로부터 반사된 반사빔을 수광하는 경우에 발생되는 내부 반사빔의 경로를 피측정체에 조사빔을 조사하기 위한 제1 렌즈와 피측정체로부터 반사된 측정빔을 수광하는 제2 렌즈를 분리하여 사용함으로써 수광부와 무관한 광경로로 변경함으로써 원하지 않는 간섭신호가 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, by irradiating the irradiation beam to the object under investigation using a conventional lens, and irradiating the irradiation beam to the object under the path of the internal reflection beam generated when receiving the reflection beam reflected from the object under measurement. By separating and using the first lens and the second lens for receiving the measurement beam reflected from the object under test, an unwanted interference signal can be prevented from being generated by changing to an optical path irrelevant to the light receiving portion.

또한, 상기 광학계를 사용한 간섭계를 사용하면 원하지 않는 간섭신호가 발생하는 것을 방지할 수 있어 높은 신호대잡음비를 얻을 수 있고, 이로 인하여 수광한 광량이 낮은 경우에도 정확하게 진동을 측정할 수 있다.In addition, when the interferometer using the optical system is used, it is possible to prevent the unwanted interference signal from being generated, thereby obtaining a high signal-to-noise ratio, thereby enabling accurate vibration measurement even when the amount of received light is low.

도 1은 종래 기술에 따른 간섭계에 사용되는 광학계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 광학계를 사용한 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호모다인 마흐-젠더 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이 켈슨 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical system used in an interferometer according to the prior art.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a heterodyne Mach-gender interferometer using the optical system of FIG. 1.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a schematic configuration of a homodyne Mach-gender interferometer according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a heterodyne Mach-gender interferometer according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing a schematic configuration of a Michelson interferometer according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 광학계(1000)는 광원부로부터 빔을 수광하여 빔의 편광 성분에 기초하여 기준빔과 조사빔으로 분광하고, 분광된 조사빔을 피측정체에 조사하고, 피측정체(100)로부터 반사된 측정빔을 수광할 수 있고, 광학계(1000)는 광원부(1100) 및 분광부(1200)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the optical system 1000 receives a beam from a light source unit and spectras the beam into a reference beam and a radiation beam based on the polarization component of the beam, irradiates the spectroscopic radiation beam to the object under test, and measures the object 100. And a measurement beam reflected from the light source, and the optical system 1000 includes a light source unit 1100 and a spectroscope 1200.

광원부(1100)는 피측정체에 빔을 조사하기 위한 빔을 제공하며 상기 광원부(1100)는 레이저 다이오드(Laser Diode: LD), 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등이 될 수 있고, 상기 광원부(1100)는 직진성이 강하고 광량이 풍부한 레이저 다이오드를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.The light source unit 1100 provides a beam for irradiating a beam to the object under test, and the light source unit 1100 may be a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), or the like. 1100 is preferably a laser diode having a strong straightness and abundant light amount, but is not limited thereto.

분광부(1200)는 광원부(1100)로부터 수광한 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로(a)를 갖는 기준빔과 제2 광경로(b)를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 제3 광경로(c)를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시킬 수 있고, 상기 제2 광경로(b)와 상기 제3 광경로(c)는 서로 상이한 광경로를 의미한다.The spectroscope 1200 is disposed in a path of a beam received from the light source 1100 to receive the beam and to have a reference beam and a second optical path having the first optical path a based on the polarization component of the beam. spectroscopically with an irradiation beam having b) and irradiating the spectroscopic irradiation beam to the object under test and receiving and transmitting the measuring beam having a third optical path (c) reflected from the object under test; The two optical paths (b) and the third optical path (c) mean different optical paths.

상기 분광부(1200)는 제1 분광모듈(1210) 및 제2 분광모듈(1220)을 포함하여 구성된다.The spectroscope 1200 includes a first spectroscope module 1210 and a second spectroscope module 1220.

제1 분광모듈(1210)은 상기 빔 중에서 수평 편광(horizontal polarization) 성분의 빔을 투과하여 상기 제1 광경로(a)를 갖고 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 형성하고, 상기 빔 중에서 수직 편광(vertical polarization) 성분의 빔을 반사하여 상기 제2 광경로(b)를 갖고 수직 편광 성분을 갖는 상기 조사빔을 형성할 수 있다.The first spectral module 1210 transmits a horizontal polarization component beam among the beams to form the reference beam having the first optical path a and having a horizontal polarization component, and vertically polarized light among the beams. The irradiation beam having the second optical path b and having the vertical polarization component may be formed by reflecting the beam of the vertical polarization component.

상기 제1 분광모듈(1210)은 제1 편광 빛살 가르게(Polarization Beam Splitter: PBS)(1211), 반사수단(1213) 및 제1 렌즈(1215)를 포함할 수 있다.The first spectroscopic module 1210 may include a first polarization beam splitter (PBS) 1211, a reflecting unit 1213, and a first lens 1215.

상기 제1 편광 빛살 가르게(1211)는 상기 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 제1 광경로(a)를 갖고 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 형성하고, 상기 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 제2 광경로(b)를 갖고 수직 편광 성분을 갖는 상기 조사빔을 형성할 수 있다.The first polarized light beam 1211 transmits the beam of the horizontal polarization component to form the reference beam having the first optical path a and the horizontal polarization component, and reflects the beam of the vertical polarization component. Thus, the irradiation beam having the second optical path b and having a vertical polarization component may be formed.

상기 반사수단(1213)은 상기 제1 편광 빛살 가르게(1211)와 상기 제2 분광모듈(1220) 사이에 배치되고, 상기 제2 광경로(b) 상에 배치되어 수직 편광 성분을 갖는 상기 조사빔을 상기 제2 분광모듈(1220)로 반사할 수 있고, 상기 반사수단은 거울 등 빛을 반사할 수 있는 모든 장치가 될 수 있다.The reflecting means 1213 is disposed between the first polarized light beam 1211 and the second spectroscopy module 1220, and disposed on the second optical path (b) to have the vertical polarization component The beam may be reflected to the second spectroscopic module 1220, and the reflecting means may be any device capable of reflecting light such as a mirror.

상기 제1 렌즈(1215)는 상기 반사수단(1213)과 상기 제2 분광모듈(1220) 사이에 배치되고 상기 반사수단(1213)로부터 반사된 수직 편광 성분을 갖는 상기 조사빔을 집광하여 상기 제2 분광모듈(1220)에 조사할 수 있다.The first lens 1215 is disposed between the reflecting means 1213 and the second spectroscopic module 1220 and focuses the irradiation beam having a vertical polarization component reflected from the reflecting means 1213 to the second lens. The spectroscopic module 1220 can be irradiated.

제2 분광모듈(1220)은 상기 제1 분광모듈(1210)로부터 수광한 상기 수직 편광 성분의 상기 조사빔을 수광하여 상기 피측정체(100)에 조사하고, 상기 피측정체(100)로부터 반사된 수평 편광 성분의 상기 측정빔을 상기 제3 광경로(c)에 따라 수광하여 투과시킬 수 있다.The second spectroscopy module 1220 receives the irradiation beam of the vertically polarized light component received from the first spectroscopy module 1210, irradiates the object under test 100, and reflects it from the object under test 100. The measuring beam of the horizontally polarized component can be received and transmitted according to the third optical path (c).

상기 제2 분광모듈(1220)은 제2 편광 빛살 가르게(Polarization Beam Splitter: PBS)(1221), 제2 렌즈(1223), 파장판(Wave Plate: WP)(1225) 및 제3 렌즈(1227)를 포함할 수 있다.The second spectroscopic module 1220 may include a second polarization beam splitter (PBS) 1221, a second lens 1223, a wave plate (WP) 1225, and a third lens 1227. ) May be included.

상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)는 상기 수직 편광 성분의 조사빔을 수광하여 상기 수직 편광 성분의 조사빔이 상기 피측정체에 조사되도록 반사하고, 상기 피측정체(100)로부터 반사된 상기 제3 광경로(c)를 갖고 수평 편광 성분을 갖는 상기 측정빔을 투과할 수 있다.The second polarized light beam 1221 receives the irradiation beam of the vertical polarization component, reflects the irradiation beam of the vertical polarization component to be irradiated onto the object under test, and reflects the object to be measured. The measuring beam may have a third optical path (c) and have a horizontal polarization component.

상기 제2 렌즈(1223)는 상기 제3 광경로(c) 상의 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221) 다음에 배치되어 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)를 투과한 수평 편광 성분을 갖는 상기 측정빔을 집광할 수 있다.The second lens 1223 is disposed next to the second polarized light beam 1221 based on the traveling direction of the measuring beam on the third optical path c, so that the second polarized light beam 1221 is disposed. The measuring beam having a horizontal polarization component transmitted through the light may be collected.

상기 파장판(1225)은 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)로부터 반사된 수직 편광 성분을 갖는 상기 조사빔의 편광 방향 및 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔의 편광 방향을 변화시킬 수 있다.The wave plate 1225 may change the polarization direction of the irradiation beam having the vertical polarization component reflected from the second polarization light detector 1221 and the polarization direction of the measurement beam reflected from the object under test. .

상기 파장판(1225)은 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)와 상기 피측정체(100) 사이에 배치되어 상기 조사빔 및 측정빔의 편광 방향을 90도 변화시키는 사분파장판(Quarter Wave Plate: QWP)일 수 있다.The wave plate 1225 is disposed between the second polarized light beam 1221 and the object 100 to change a polarization direction of the irradiation beam and the measurement beam by 90 degrees. QWP).

예를 들어, 상기 파장판(1225)이 사분파장판인 경우에 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)로부터 반사된 수직 편광 성분을 갖는 상기 조사빔의 편광 방향을 90도 변화시키고, 편광 방향이 90도 변화된 상기 조사빔이 피측정체(100)에 조사되고, 상기 피측정체(100)로부터 반사되어 형성된 상기 측정빔은 상기 사분파장판을 통과하면서 편광 방향이 다시 90도 변화되어 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)에서 반사된 수직 편광 성분의 상기 조사빔이 수평 편광 성분의 측정빔이 되어서 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)를 투과하게 된다.For example, when the wavelength plate 1225 is a quarter wave plate, the polarization direction of the irradiation beam having the vertical polarization component reflected from the second polarization light beam 1221 is changed by 90 degrees, and the polarization direction is The irradiation beam, which is changed by 90 degrees, is irradiated to the object 100, and the measuring beam formed by reflecting from the object 100 passes through the quarter-wave plate, and the polarization direction is changed by 90 degrees again. The irradiation beam of the vertically polarized light component reflected by the polarized light beam 1221 becomes the measurement beam of the horizontally polarized light component to pass through the second polarized light beam 1221.

상기 제3 렌즈(1227)는 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)와 상기 피측정체(100) 사이 또는 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)와 상기 파장판(1225) 사이에 배치되어 수광된 상기 수직 편광 성분의 조사빔을 상기 피측정체에 집광할 수 있다.The third lens 1227 is disposed between the second polarized light beam 1221 and the target object 100 or between the second polarized light beam 1221 and the wave plate 1225 to receive light. The irradiated beam of the vertically polarized component can be focused on the object to be measured.

상기 제1 광경로(a)는 상기 광원부(1100)로부터 조사되는 빔의 수평 편광 성분이 제1 편광 빛살 가르게(1211)를 투과하여 수평 편광 성분을 갖는 기준빔을 형성하는 광경로를 의미할 수 있다.The first optical path a may mean an optical path in which the horizontal polarization component of the beam irradiated from the light source unit 1100 passes through the first polarization light beam 1211 to form a reference beam having a horizontal polarization component. Can be.

상기 제2 광경로(b)는 상기 광원부(1100)로부터 조사되는 빔의 수직 편광 성분이 제1 편광 빛살 가르게(1211)에서 반사되고, 상기 반사수단(1213)에서 반사되어 상기 제1 렌즈(1215)를 통과하여 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)에서 반사되어 피측정체(100)에 수직 편광 성분을 갖는 조사빔을 조사하기 위한 상기 조사빔의 광경로를 의미한다.In the second optical path b, the vertical polarization component of the beam irradiated from the light source unit 1100 is reflected by the first polarized light beam 1211, and is reflected by the reflecting means 1213 so that the first lens ( 1215 means an optical path of the irradiation beam for irradiating the irradiation beam having a vertical polarization component to the object 100 to be reflected by the second polarized light beam 1221.

상기 제3 광경로(c)는 피측정체(100)에서 반사되어 형성되는 측정빔이 상기 파장판(1225) 및 상기 제2 편광 빛살 가르게(1221)를 투과하고, 상기 제2 렌즈(1223)를 통과하는 측정빔의 광경로를 의미한다.
In the third optical path c, a measurement beam reflected by the target object 100 passes through the wavelength plate 1225 and the second polarized light beam 1221, and the second lens 1223. Means the optical path of the measuring beam passing through

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호모다인 마흐-젠더 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing a schematic configuration of a homodyne Mach-gender interferometer according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 호모다인(homodyne) 마흐-젠더(Mach-Zehnder) 간섭계(2000)는 광학계(1000), 반사수단(1300, 1400), 빛살 가르게(1500), 및 수광부(1600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a homodyne Mach-Zehnder interferometer 2000 includes an optical system 1000, reflecting means 1300 and 1400, light scattering 1500, and a light receiving unit 1600. It may include.

광학계(1000)는 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로(a)를 갖는 기준빔과 제2 광경로(b)를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로(c)를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시킬 수 있다.The optical system 1000 irradiates a beam, is disposed in a path of the beam, receives the beam, and has a reference beam having a first optical path a and a second optical path b based on a polarization component of the beam. Spectroscopically irradiate the irradiation beam with the irradiated beam and irradiate the measurement target beam to the object under test and receive and transmit the measurement beam having a third optical path (c) reflected from the object under test and different from the second optical path. Can be.

반사수단(1300, 1400)은 상기 제1 광경로를 갖고 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게(1500)에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환할 수 있다.Reflecting means 1300 and 1400 may reflect the reference beam having the first optical path and the horizontal polarization component to change the traveling direction of the reference beam so that the reference beam is irradiated to the light beam 1500. have.

빛살 가르게(1500)는 상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계(1000)의 다음에 배치되어 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 수평 편광 성분을 갖는 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성할 수 있다.The light beam 1500 is disposed on the third optical path, and is disposed after the optical system 1000 based on the traveling direction of the measurement beam to move the reference beam having a horizontal polarization component to the measurement beam. Reflecting in a direction and transmitting the measuring beam having a horizontal polarization component to generate an interference signal.

상기 수광부(1600)는 빛인 상기 기준빔과 상기 측정빔이 상호 간섭되어 형성된 상기 간섭신호를 수광하여 전기적인 신호로 변환할 수 있고, 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드(photo diode), 포토트랜지스터(photo transistor), 전하 결합 소자(Charge Coupled Device: CCD) 센서 등의 센서가 사용될 수 있다.The light receiving unit 1600 may receive the interference signal formed by the interference between the reference beam and the measurement beam, which are light, and convert the signal into an electrical signal, and convert the optical signal into an electrical signal, a photo diode, Sensors such as photo transistors and charge coupled device (CCD) sensors may be used.

상기 광학계(1000)는 빔을 조사하는 광원부(1100)와, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부(1200)를 포함하고, 상기 광원부와 상기 분광부는 상기 도 3에서의 설명과 중복되므로 생략한다.
The optical system 1000 includes a light source unit 1100 for irradiating a beam, a reference beam having a first optical path based on a polarization component of the beam, disposed in a path of the beam to receive the beam, and a second optical path based on a polarization component of the beam. A spectroscopic unit for spectroscopically irradiating a beam having a light beam, and irradiating the spectroscopic beam to a target object and receiving and transmitting a measuring beam having a third optical path reflected from the target object and different from the second optical path ( 1200, and the light source unit and the spectroscopic unit are omitted because they overlap with the description of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a heterodyne Mach-gender interferometer according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 헤테로다인 마흐-젠더 간섭계(3000)는 광학계(1000), 반사수단(1300, 1400), 빛살 가르게(1500), 수광부(1600), 음향광학 변조기(1700) 및 제1 파장판(1800)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the heterodyne Mach-gender interferometer 3000 may include an optical system 1000, reflecting means 1300 and 1400, light beam 1500, a light receiving unit 1600, an acoustooptic modulator 1700, and a first light source. The wave plate 1800 may be included.

광학계(1000)는 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시킬 수 있다.The optical system 1000 irradiates a beam, and is disposed in a propagation path of the beam to receive the beam and spectroscopically into a reference beam having a first optical path and an irradiation beam having a second optical path based on a polarization component of the beam. The irradiated beam may be irradiated onto the object to be measured, and may receive and transmit a measurement beam reflected from the object to be measured and having a third light path different from the second light path.

반사수단(1300, 1400)은 상기 제1 광경로를 갖고 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환할 수 있다.The reflecting means 1300 and 1400 may change the traveling direction of the reference beam so that the reference beam is irradiated to the light beam by reflecting the reference beam having the first optical path and having a horizontal polarization component.

빛살 가르게(1500)는 상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 수평 편광 성분을 갖는 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성할 수 있다.Light beam 1500 is disposed on the third optical path, and is disposed next to the optical system with respect to the traveling direction of the measuring beam to reflect the reference beam having a horizontal polarization component in the traveling direction of the measuring beam. In addition, an interference signal may be generated by transmitting the measuring beam having a horizontal polarization component.

수광부(1600)는 빛인 상기 기준빔과 상기 측정빔이 상호 간섭되어 형성된 상기 간섭신호를 수광하여 전기적인 신호로 변환할 수 있고, 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드(photo diode), 포토트랜지스터(photo transistor), 전하 결합 소자(Charge Coupled Device: CCD) 센서 등의 센서가 사용될 수 있다.The light receiving unit 1600 may receive the interference signal formed by the interference between the reference beam and the measurement beam, which is light, and convert the interference signal into an electrical signal, and convert the optical signal into an electrical signal. Sensors such as photo transistors and charge coupled device (CCD) sensors may be used.

음향광학 변조기(1700)는 반사수단(1300, 1400) 사이에 배치되고, 상기 제1 광경로를 갖는 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 미리 설정된 소정의 주파수만큼 변조할 수 있다. The acoustooptic modulator 1700 is disposed between the reflecting means 1300 and 1400 and may modulate the reference beam having a horizontal polarization component having the first optical path by a predetermined frequency.

구체적으로, 미리 설정된 특정의 주파수로 작동되는 음향광학 변조기인 경우에 수평 편광 성분을 갖는 기준빔이 상기 음향광학 변조기를 통과하면 주파수 변조가 발생되고, 상기 음향광학 변조기에서 출력되는 기준빔은 입사되는 기준빔에 일정한 각도를 갖고 분광된다. 또한, 음향광학 변조기를 통과한 기준빔은 편광 방향이 수직 편광으로 변환되게 된다.Specifically, in the case of an acoustic optical modulator operated at a predetermined frequency, frequency modulation is generated when a reference beam having a horizontal polarization component passes through the acoustic optical modulator, and the reference beam output from the acoustic optical modulator is incident. Spectroscopically at a constant angle to the reference beam. In addition, the reference beam passing through the acoustooptic modulator is the polarization direction is converted to vertical polarization.

제1 파장판(1800)은 상기 빛살 가르게(1500)와 상기 반사수단(1400) 사이에 배치되고 상기 반사수단에서 반사된 상기 기준빔의 편광 방향을 수평 편광으로 변환할 수 있다. 상기 제1 파장판(1800)은 편광 방향을 180도 변화시킬 수 있는 반파장판(Half Wave Plate)일 수 있다.The first wave plate 1800 may be disposed between the light beam 1500 and the reflecting means 1400 and convert the polarization direction of the reference beam reflected by the reflecting means into horizontal polarization. The first wave plate 1800 may be a half wave plate capable of changing the polarization direction by 180 degrees.

상기 광학계(1000)는 빔을 조사하는 광원부(1100)와, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부(1200)를 포함하고, 상기 광원부와 상기 분광부는 상기 도 3에서의 설명과 중복되므로 생략한다.
The optical system 1000 includes a light source unit 1100 for irradiating a beam, a reference beam having a first optical path based on a polarization component of the beam, disposed in a path of the beam to receive the beam, and a second optical path based on a polarization component of the beam. A spectroscopic unit for spectroscopically irradiating a beam having a light beam, and irradiating the spectroscopic beam to a target object and receiving and transmitting a measuring beam having a third optical path reflected from the target object and different from the second optical path ( 1200, and the light source unit and the spectroscopic unit are omitted because they overlap with the description of FIG. 3.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이 켈슨 간섭계의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram showing a schematic configuration of a Michelson interferometer according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 마이 켈슨 간섭계(4000)는 광학계(1000), 반사수단(1300), 빛살 가르게(1500), 수광부(1600) 및 제1 파장판(1800)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the Michelson interferometer 4000 may include an optical system 1000, a reflecting unit 1300, a light beam 1500, a light receiving unit 1600, and a first wavelength plate 1800.

광학계(1000)는 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시킬 수 있다.The optical system 1000 irradiates a beam, and is disposed in a propagation path of the beam to receive the beam and spectroscopically into a reference beam having a first optical path and an irradiation beam having a second optical path based on a polarization component of the beam. The irradiated beam may be irradiated onto the object to be measured, and may receive and transmit a measurement beam reflected from the object to be measured and having a third light path different from the second light path.

반사수단(1300)은 상기 제1 광경로를 갖고 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환할 수 있다.The reflecting means 1300 may change the traveling direction of the reference beam so that the reference beam is irradiated to the light beam by reflecting the reference beam having the first optical path and the horizontal polarization component.

빛살 가르게(1500)는 상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 수평 편광 성분을 갖는 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 수평 편광 성분을 갖는 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성할 수 있다.Light beam 1500 is disposed on the third optical path, and is disposed next to the optical system with respect to the traveling direction of the measuring beam to reflect the reference beam having a horizontal polarization component in the traveling direction of the measuring beam. In addition, an interference signal may be generated by transmitting the measuring beam having a horizontal polarization component.

수광부(1600)는 빛인 상기 기준빔과 상기 측정빔이 상호 간섭되어 형성된 상기 간섭신호를 수광하여 전기적인 신호로 변환할 수 있고, 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 포토다이오드(photo diode), 포토트랜지스터(photo transistor), 전하 결합 소자(Charge Coupled Device: CCD) 센서 등의 센서가 사용될 수 있다.The light receiving unit 1600 may receive the interference signal formed by the interference between the reference beam and the measurement beam, which is light, and convert the interference signal into an electrical signal, and convert the optical signal into an electrical signal. Sensors such as photo transistors and charge coupled device (CCD) sensors may be used.

제1 파장판(1800)은 상기 빛살 가르게(1500)와 상기 반사수단(1300) 사이에 배치되고 상기 반사수단(1300)에서 반사된 상기 기준빔의 편광 방향을 변환할 수 있다.The first wave plate 1800 may be disposed between the light beam 1500 and the reflecting means 1300 and convert the polarization direction of the reference beam reflected by the reflecting means 1300.

상기 광학계(1000)는 빔을 조사하는 광원부(1100)와, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 제1 광경로를 갖는 기준빔과 제2 광경로를 갖는 조사빔으로 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 상기 제2 광경로와 상이한 제3 광경로를 갖는 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부(1200)를 포함하고, 상기 광원부와 상기 분광부는 상기 도 3에서의 설명과 중복되므로 생략한다.
The optical system 1000 includes a light source unit 1100 for irradiating a beam, a reference beam having a first optical path based on a polarization component of the beam, disposed in a path of the beam to receive the beam, and based on a polarization component of the beam. A spectroscopic unit for spectroscopically irradiating a beam having a light beam, and irradiating the spectroscopic beam to a target object and receiving and transmitting a measuring beam having a third optical path reflected from the target object and different from the second optical path ( 1200, and the light source unit and the spectroscopic unit are omitted because they overlap with the description of FIG. 3.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

100: 피측정체 1000: 광학계
1100: 광원부 1200: 분광부
1210: 제1 분광모듈 1211: 제1 편광 빛살 가르게
1213: 반사수단 1215: 제1 렌즈
1220: 제2 분광모듈 1221: 제2 편광 빛살 가르게
1223: 제2 렌즈 1225: 파장판
1227: 제3 렌즈 1300: 반사수단
1400: 반사수단 1500: 빛살 가르게
1600: 수광부 1700: 음향광학 변조기
1800: 제1 파장판100: measuring object 1000: optical system
1100: light source unit 1200: spectroscope
1210: first spectral module 1211: first polarized light
1213: reflecting means 1215: first lens
1220: second spectral module 1221: second polarized light
1223: second lens 1225: wave plate
1227: third lens 1300: reflecting means
1400: reflector 1500: light
1600: light receiver 1700: acoustooptic modulator
1800: the first wave plate

Claims (21)

빔을 조사하는 광원부; 및
상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 기준빔이 제1 광경로를 갖고, 조사빔이 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사된 측정빔이 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부를 포함하는 광학계.A light source unit irradiating a beam; And
Disposed in the path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has a first optical path, the irradiation beam has a second optical path based on the polarization component of the beam, and avoids the spectroscopic irradiation beam And a spectroscope configured to irradiate the measuring object and cause the measuring beam reflected from the measuring object to have a third optical path, and to receive and transmit the measuring beam. 제1항에 있어서,
상기 분광부는,
상기 빔 중에서 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 빔 중에서 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 분광모듈; 및
상기 제1 분광모듈로부터 수광한 상기 수직 편광 성분의 상기 조사빔을 수광하여 상기 피측정체에 조사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 수평 편광 성분의 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 제2 분광모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.The method of claim 1,
Wherein the spectroscopic unit comprises:
A first spectrometer for transmitting the beam of horizontal polarization component among the beams so that the reference beam has the first optical path, and reflecting the beam of vertical polarization component among the beams so that the irradiation beam has the second optical path module; And
Receiving the irradiation beam of the vertically polarized light component received from the first spectroscopic module to irradiate the object under test, and causing the measurement beam of the horizontally polarized light component reflected from the object to have the third optical path And a second spectroscopic module for receiving and transmitting the measuring beam. 제2항에 있어서,
상기 제1 분광모듈은,
상기 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 편광 빛살 가르게;
상기 제1 편광 빛살 가르게와 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고, 상기 제2 광경로 상에 배치되어 상기 조사빔을 상기 제2 분광모듈로 반사하는 반사수단; 및
상기 반사수단과 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고 상기 반사수단으로부터 반사된 상기 조사빔을 집광하여 상기 제2 분광모듈에 조사하는 제1 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.The method of claim 2,
The first spectroscopy module,
A first polarized light beam that transmits the beam of the horizontal polarization component so that the reference beam has the first optical path, and reflects the beam of the vertical polarization component so that the irradiation beam has the second optical path;
Reflecting means disposed between the first polarized light beam and the second spectroscopic module and disposed on the second optical path to reflect the irradiation beam to the second spectroscopic module; And
And a first lens disposed between the reflecting means and the second spectroscopic module and condensing the irradiation beam reflected from the reflecting means to irradiate the second spectroscopic module. 제2항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 수직 편광 성분의 조사빔을 수광하여 상기 수직 편광 성분의 조사빔이 상기 피측정체에 조사되도록 반사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 투과하는 제2 편광 빛살 가르게;
상기 제2 편광 빛살 가르게로부터 반사된 상기 조사빔의 편광 방향 및 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔의 편광 방향을 변화시키는 파장판; 및
상기 제3 광경로 상의 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 편광 빛살 가르게 다음에 배치되어 상기 제2 편광 빛살 가르게를 투과한 상기 측정빔을 집광하는 제2 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.The method of claim 2,
The second spectroscopy module,
Receiving the irradiation beam of the vertical polarization component and reflecting the irradiation beam of the vertical polarization component to irradiate the object under test, and causing the measurement beam reflected from the object under test to have the third optical path and the measurement beam Second polarized light passing through the light;
A wavelength plate for changing a polarization direction of the irradiation beam reflected from the second polarized light beam and a polarization direction of the measurement beam reflected from the measurement target object; And
And a second lens arranged next to the second polarized light beam based on the traveling direction of the measurement beam on the third optical path, and condensing the measurement beam transmitted through the second polarized light beam. Optical system made with. 제4항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 피측정체 사이 또는 상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 파장판 사이에 배치되어 수광된 상기 수직 편광 성분의 조사빔을 상기 피측정체에 집광하는 제3 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계.5. The method of claim 4,
The second spectroscopy module,
A third lens arranged between the second polarized light beam and the object to be measured or between the second polarized light beam and the wave plate to condense the irradiation beam of the vertically polarized light component received on the object to be measured; Optical system further comprises. 제4항에 있어서,
상기 파장판은,
상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 피측정체 사이에 배치되어 상기 조사빔 및 측정빔의 편광 방향을 90도 변화시키는 사분파장판인 것을 특징으로 하는 광학계.5. The method of claim 4,
The wave plate,
And a quadrature wave plate disposed between the second polarized light beam and the measurement target object to change a polarization direction of the irradiation beam and the measurement beam by 90 degrees. 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 기준빔이 제1 광경로를 갖고, 조사빔이 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사된 측정빔이 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 광학계;
상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성하는 빛살 가르게;
상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환하는 반사수단; 및
상기 간섭신호를 수광하는 수광부를 포함하는 호모다인 마흐-젠더 간섭계.Irradiates a beam, is placed in a path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has a first optical path and the irradiation beam has a second optical path based on the polarization component of the beam An optical system that irradiates the irradiated beam to the object under test, causes the measurement beam reflected from the object under test to have a third optical path, and receives and transmits the measured beam;
Disposed on the third optical path and disposed next to the optical system with respect to the traveling direction of the measuring beam to reflect the reference beam in the traveling direction of the measuring beam, and transmit the measuring beam to generate an interference signal; Light to make;
Reflecting means for reflecting the reference beam so that the reference beam has the first optical path, and changing a traveling direction of the reference beam so that the reference beam is irradiated to the light beam; And
Homodyne Mah-gender interferometer including a light receiving unit for receiving the interference signal. 제7항에 있어서,
상기 광학계는,
빔을 조사하는 광원부; 및
상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖고 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부를 포함하고,
상기 분광부는,
상기 빔 중에서 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 빔 중에서 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 분광모듈; 및
상기 제1 분광모듈로부터 수광한 상기 수직 편광 성분의 상기 조사빔을 수광하여 상기 피측정체에 조사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 수평 편광 성분의 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 제2 분광모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 호모다인 마흐-젠더 간섭계.The method of claim 7, wherein
The optical system includes:
A light source unit irradiating a beam; And
The beam disposed in the path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has the first optical path and the probe beam has the second optical path based on the polarization component of the beam And a spectroscope configured to irradiate a beam to the object under test, to cause the measurement beam reflected from the object under test to have the third optical path, and to receive and transmit the measurement beam.
Wherein the spectroscopic unit comprises:
A first spectrometer for transmitting the beam of horizontal polarization component among the beams so that the reference beam has the first optical path, and reflecting the beam of vertical polarization component among the beams so that the irradiation beam has the second optical path module; And
Receiving the irradiation beam of the vertically polarized light component received from the first spectroscopic module to irradiate the object under test, and causing the measurement beam of the horizontally polarized light component reflected from the object to have the third optical path And a second spectroscopic module for receiving and transmitting the measurement beam. 제8항에 있어서,
상기 제1 분광모듈은,
상기 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 편광 빛살 가르게;
상기 제1 편광 빛살 가르게와 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고, 상기 제2 광경로 상에 배치되어 상기 조사빔을 상기 제2 분광모듈로 반사하는 반사수단; 및
상기 반사수단과 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고 상기 반사수단으로부터 반사된 상기 조사빔을 집광하여 상기 제2 분광모듈에 조사하는 제1 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 호모다인 마흐-젠더 간섭계.9. The method of claim 8,
The first spectroscopy module,
A first polarized light beam that transmits the beam of the horizontal polarization component so that the reference beam has the first optical path, and reflects the beam of the vertical polarization component so that the irradiation beam has the second optical path;
Reflecting means disposed between the first polarized light beam and the second spectroscopic module and disposed on the second optical path to reflect the irradiation beam to the second spectroscopic module; And
And a first lens disposed between the reflecting means and the second spectroscopic module and condensing the irradiation beam reflected from the reflecting means and irradiating the second spectroscopic module to the second spectroscopic module. 제8항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 수직 편광 성분의 조사빔을 수광하여 상기 수직 편광 성분의 조사빔이 상기 피측정체에 조사되도록 반사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 투과하는 제2 편광 빛살 가르게;
상기 제2 편광 빛살 가르게로부터 반사된 상기 조사빔의 편광 방향 및 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔의 편광 방향을 변화시키는 파장판; 및
상기 제3 광경로 상의 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 편광 빛살 가르게 다음에 배치되어 상기 제2 편광 빛살 가르게를 투과한 상기 측정빔을 집광하는 제2 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 호모다인 마흐-젠더 간섭계.9. The method of claim 8,
The second spectroscopy module,
Receiving the irradiation beam of the vertical polarization component and reflecting the irradiation beam of the vertical polarization component to irradiate the object under test, and causing the measurement beam reflected from the object under test to have the third optical path and the measurement beam Second polarized light passing through the light;
A wavelength plate for changing a polarization direction of the irradiation beam reflected from the second polarized light beam and a polarization direction of the measurement beam reflected from the measurement target object; And
And a second lens arranged next to the second polarized light beam based on the traveling direction of the measurement beam on the third optical path, and condensing the measurement beam transmitted through the second polarized light beam. Homodyne Mah-gender interferometer. 제10항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 피측정체 사이 또는 상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 파장판 사이에 배치되어 수광된 상기 수직 편광 성분의 조사빔을 상기 피측정체에 집광하는 제3 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호모다인 마흐-젠더 간섭계.The method of claim 10,
The second spectroscopy module,
A third lens arranged between the second polarized light beam and the object to be measured or between the second polarized light beam and the wave plate to condense the irradiation beam of the vertically polarized light component received on the object to be measured; Homodyne Mah-gender interferometer, characterized in that it further comprises. 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 기준빔이 제1 광경로를 갖고, 조사빔이 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사되고 측정빔이 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 광학계;
상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성하는 빛살 가르게;
상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환하는 반사수단;
상기 반사수단 사이에 배치되고, 상기 제1 광경로를 갖는 상기 기준빔을 미리 설정된 소정의 주파수만큼 변조하는 음향광학 변조기;
상기 빛살 가르게와 상기 반사수단 사이에 배치되고 상기 반사수단에서 반사된 상기 기준빔의 편광 방향을 변환하는 제1 파장판; 및
상기 간섭신호를 수광하는 수광부를 포함하는 헤테로 다인 마흐-젠더 간섭계.Irradiates a beam, is placed in a path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has a first optical path and the irradiation beam has a second optical path based on the polarization component of the beam An optical system that irradiates the irradiation beam to the object under test, reflects from the object under test, has a third optical path, and receives and transmits the measurement beam;
Disposed on the third optical path and disposed next to the optical system with respect to the traveling direction of the measuring beam to reflect the reference beam in the traveling direction of the measuring beam, and transmit the measuring beam to generate an interference signal; Light to make;
Reflecting means for reflecting the reference beam so that the reference beam has the first optical path, and changing a traveling direction of the reference beam so that the reference beam is irradiated to the light beam;
An acoustooptic modulator disposed between the reflecting means and modulating the reference beam having the first optical path by a predetermined frequency;
A first wavelength plate disposed between the light beam and the reflecting means and converting a polarization direction of the reference beam reflected by the reflecting means; And
A heterodyne Mach-gender interferometer comprising a light receiving unit for receiving the interference signal. 제12항에 있어서,
상기 광학계는,
빔을 조사하는 광원부; 및
상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖고, 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부를 포함하고,
상기 분광부는,
상기 빔 중에서 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 빔 중에서 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 분광모듈; 및
상기 제1 분광모듈로부터 수광한 상기 수직 편광 성분의 상기 조사빔을 수광하여 상기 피측정체에 조사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 수평 편광 성분의 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 제2 분광모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로 다인 마흐-젠더 간섭계.The method of claim 12,
The optical system includes:
A light source unit irradiating a beam; And
Disposed in the path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has the first optical path and the irradiation beam has the second optical path based on the polarization component of the beam; And a spectroscope configured to irradiate the irradiated beam onto the object under test, to cause the measurement beam reflected from the object under test to have the third optical path, and to receive and transmit the measurement beam.
Wherein the spectroscopic unit comprises:
A first spectrometer for transmitting the beam of horizontal polarization component among the beams so that the reference beam has the first optical path, and reflecting the beam of vertical polarization component among the beams so that the irradiation beam has the second optical path module; And
Receiving the irradiation beam of the vertically polarized light component received from the first spectroscopic module to irradiate the object under test, and causing the measurement beam of the horizontally polarized light component reflected from the object to have the third optical path And a second spectroscopic module for receiving and transmitting the measurement beam. 제13항에 있어서,
상기 제1 분광모듈은,
상기 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 편광 빛살 가르게;
상기 제1 편광 빛살 가르게와 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고, 상기 제2 광경로 상에 배치되어 상기 조사빔을 상기 제2 분광모듈로 반사하는 반사수단; 및
상기 반사수단과 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고 상기 반사수단으로부터 반사된 상기 조사빔을 집광하여 상기 제2 분광모듈에 조사하는 제1 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로 다인 마흐-젠더 간섭계.The method of claim 13,
The first spectroscopy module,
A first polarized light beam that transmits the beam of the horizontal polarization component so that the reference beam has the first optical path, and reflects the beam of the vertical polarization component so that the irradiation beam has the second optical path;
Reflecting means disposed between the first polarized light beam and the second spectroscopic module and disposed on the second optical path to reflect the irradiation beam to the second spectroscopic module; And
And a first lens disposed between the reflecting means and the second spectroscopic module and condensing the irradiation beam reflected from the reflecting means and irradiating the second spectroscopic module to the second spectroscopic module. 제13항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 수직 편광 성분의 조사빔을 수광하여 상기 수직 편광 성분의 조사빔이 상기 피측정체에 조사되도록 반사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하여 상기 측정빔을 투과하는 제2 편광 빛살 가르게;
상기 제2 편광 빛살 가르게로부터 반사된 상기 조사빔의 편광 방향 및 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔의 편광 방향을 변화시키는 파장판; 및
상기 제3 광경로 상의 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 편광 빛살 가르게 다음에 배치되어 상기 제2 편광 빛살 가르게를 투과한 상기 측정빔을 집광하는 제2 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로 다인 마흐-젠더 간섭계.The method of claim 13,
The second spectroscopy module,
The irradiation beam of the vertical polarization component is received to reflect the irradiation beam of the vertical polarization component so as to be irradiated onto the object under test, and the measurement beam reflected from the object under test has the third optical path so that the measurement beam Second polarized light passing through the light;
A wavelength plate for changing a polarization direction of the irradiation beam reflected from the second polarized light beam and a polarization direction of the measurement beam reflected from the measurement target object; And
And a second lens arranged next to the second polarized light beam based on the traveling direction of the measurement beam on the third optical path, and condensing the measurement beam transmitted through the second polarized light beam. Heterodyne Mach-gender interferometer. 제15항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 피측정체 사이 또는 상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 파장판 사이에 배치되어 수광된 상기 수직 편광 성분의 조사빔을 상기 피측정체에 집광하는 제3 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로 다인 마흐-젠더 간섭계.16. The method of claim 15,
The second spectroscopy module,
A third lens arranged between the second polarized light beam and the object to be measured or between the second polarized light beam and the wave plate to condense the irradiation beam of the vertically polarized light component received on the object to be measured; Heterodyne Mah-gender interferometer, characterized in that it further comprises. 빔을 조사하고, 상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 기준빔이 제1 광경로를 갖고, 조사빔이 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사된 측정빔이 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 광학계;
상기 제3 광경로 상에 배치되고, 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 광학계의 다음에 배치되어 상기 기준빔을 상기 측정빔의 진행 방향으로 반사하고, 상기 측정빔을 투과하여 간섭신호를 생성하는 빛살 가르게;
상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 상기 기준빔을 반사하여 상기 기준빔이 상기 빛살 가르게에 조사되도록 상기 기준빔의 진행 방향을 변환하는 반사수단;
상기 빛살 가르게와 상기 반사수단 사이에 배치되고 상기 반사수단에서 반사된 상기 기준빔의 편광 방향을 변환하는 제1 파장판; 및
상기 간섭신호를 수광하는 수광부를 포함하는 마이 켈슨 간섭계.Irradiates a beam, is placed in a path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has a first optical path and the irradiation beam has a second optical path based on the polarization component of the beam An optical system that irradiates the irradiated beam to the object under test, causes the measurement beam reflected from the object under test to have a third optical path, and receives and transmits the measured beam;
Disposed on the third optical path and disposed next to the optical system with respect to the traveling direction of the measuring beam to reflect the reference beam in the traveling direction of the measuring beam, and transmit the measuring beam to generate an interference signal; Light to make;
Reflecting means for reflecting the reference beam so that the reference beam has the first optical path, and changing a traveling direction of the reference beam so that the reference beam is irradiated to the light beam;
A first wavelength plate disposed between the light beam and the reflecting means and converting a polarization direction of the reference beam reflected by the reflecting means; And
Michelson interferometer including a light receiving unit for receiving the interference signal. 제17항에 있어서,
상기 광학계는,
빔을 조사하는 광원부; 및
상기 빔의 진행 경로에 배치되어 상기 빔을 수광하고 상기 빔의 편광 성분에 기초하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖고 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 분광하고, 분광된 상기 조사빔을 피측정체에 조사하고 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 분광부를 포함하고,
상기 분광부는,
상기 빔 중에서 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 빔 중에서 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 분광모듈; 및
상기 제1 분광모듈로부터 수광한 상기 수직 편광 성분의 상기 조사빔을 수광하여 상기 피측정체에 조사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 수평 편광 성분의 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 수광하여 투과시키는 제2 분광모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이 켈슨 간섭계.18. The method of claim 17,
The optical system includes:
A light source unit irradiating a beam; And
The beam disposed in the path of travel of the beam to receive the beam and spectroscopically so that the reference beam has the first optical path and the probe beam has the second optical path based on the polarization component of the beam And a spectroscope configured to irradiate the beam to the object under test, and to make the measurement beam reflected from the object under test have a third optical path, and to receive and transmit the measurement beam.
Wherein the spectroscopic unit comprises:
A first spectrometer for transmitting the beam of horizontal polarization component among the beams so that the reference beam has the first optical path, and reflecting the beam of vertical polarization component among the beams so that the irradiation beam has the second optical path module; And
Receiving the irradiation beam of the vertically polarized light component received from the first spectroscopic module to irradiate the object under test, and causing the measurement beam of the horizontally polarized light component reflected from the object to have the third optical path And a second spectroscopic module for receiving and transmitting the measurement beam. 제18항에 있어서,
상기 제1 분광모듈은,
상기 수평 편광 성분의 빔을 투과하여 상기 기준빔이 상기 제1 광경로를 갖도록 하고, 상기 수직 편광 성분의 빔을 반사하여 상기 조사빔이 상기 제2 광경로를 갖도록 하는 제1 편광 빛살 가르게;
상기 제1 편광 빛살 가르게와 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고, 상기 제2 광경로 상에 배치되어 상기 조사빔을 상기 제2 분광모듈로 반사하는 반사수단; 및
상기 반사수단과 상기 제2 분광모듈 사이에 배치되고 상기 반사수단으로부터 반사된 상기 조사빔을 집광하여 상기 제2 분광모듈에 조사하는 제1 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이 켈슨 간섭계.19. The method of claim 18,
The first spectroscopy module,
A first polarized light beam that transmits the beam of the horizontal polarization component so that the reference beam has the first optical path, and reflects the beam of the vertical polarization component so that the irradiation beam has the second optical path;
Reflecting means disposed between the first polarized light beam and the second spectroscopic module and disposed on the second optical path to reflect the irradiation beam to the second spectroscopic module; And
And a first lens disposed between the reflecting means and the second spectroscopic module and condensing the irradiation beam reflected from the reflecting means to irradiate the second spectroscopic module. 제18항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 수직 편광 성분의 조사빔을 수광하여 상기 수직 편광 성분의 조사빔이 상기 피측정체에 조사되도록 반사하고, 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔이 상기 제3 광경로를 갖도록 하고 상기 측정빔을 투과하는 제2 편광 빛살 가르게;
상기 제2 편광 빛살 가르게로부터 반사된 상기 조사빔의 편광 방향 및 상기 피측정체로부터 반사된 상기 측정빔의 편광 방향을 변화시키는 파장판; 및
상기 제3 광경로 상의 상기 측정빔의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 편광 빛살 가르게 다음에 배치되어 상기 제2 편광 빛살 가르게를 투과한 상기 측정빔을 집광하는 제2 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이 켈슨 간섭계.19. The method of claim 18,
The second spectroscopy module,
Receiving the irradiation beam of the vertical polarization component and reflecting the irradiation beam of the vertical polarization component to irradiate the object under test, and causing the measurement beam reflected from the object under test to have the third optical path and the measurement beam Second polarized light passing through the light;
A wavelength plate for changing a polarization direction of the irradiation beam reflected from the second polarized light beam and a polarization direction of the measurement beam reflected from the measurement target object; And
And a second lens arranged next to the second polarized light beam based on the traveling direction of the measurement beam on the third optical path, and condensing the measurement beam transmitted through the second polarized light beam. Made by Michelson interferometer. 제20항에 있어서,
상기 제2 분광모듈은,
상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 피측정체 사이 또는 상기 제2 편광 빛살 가르게와 상기 파장판 사이에 배치되어 수광된 상기 수직 편광 성분의 조사빔을 상기 피측정체에 집광하는 제3 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이 켈슨 간섭계.21. The method of claim 20,
The second spectroscopy module,
A third lens arranged between the second polarized light beam and the object to be measured or between the second polarized light beam and the wave plate to condense the irradiation beam of the vertically polarized light component received on the object to be measured; Michelson interferometer further comprising.
KR1020110097367A 2011-09-27 2011-09-27 Optical system and interferometer having the same KR101870989B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110097367A KR101870989B1 (en) 2011-09-27 2011-09-27 Optical system and interferometer having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110097367A KR101870989B1 (en) 2011-09-27 2011-09-27 Optical system and interferometer having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130033612A true KR20130033612A (en) 2013-04-04
KR101870989B1 KR101870989B1 (en) 2018-08-02

Family

ID=48435947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110097367A KR101870989B1 (en) 2011-09-27 2011-09-27 Optical system and interferometer having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101870989B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101692255B1 (en) * 2015-10-06 2017-01-04 서강대학교산학협력단 Microphone by using an interferometer
KR101726771B1 (en) * 2016-03-16 2017-04-13 국방과학연구소 A method for smoothing deformable mirror using strehl ratio and an apparatus the same
CN111750799A (en) * 2019-03-29 2020-10-09 南京理工大学 Interference illumination-based five-dimensional information measuring device and method for spectrum polarization morphology

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0511881B2 (en) * 1987-09-28 1993-02-16 Norito Suzuki
JP2002054987A (en) * 2000-08-11 2002-02-20 Graphtec Corp Three-dimensional laser doppler vibrograph
JP2005233767A (en) * 2004-02-19 2005-09-02 Eiki Okuyama Measurement device and measuring method
JP3983549B2 (en) * 2002-01-09 2007-09-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ Surface defect inspection equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0511881B2 (en) * 1987-09-28 1993-02-16 Norito Suzuki
JP2002054987A (en) * 2000-08-11 2002-02-20 Graphtec Corp Three-dimensional laser doppler vibrograph
JP3983549B2 (en) * 2002-01-09 2007-09-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ Surface defect inspection equipment
JP2005233767A (en) * 2004-02-19 2005-09-02 Eiki Okuyama Measurement device and measuring method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101692255B1 (en) * 2015-10-06 2017-01-04 서강대학교산학협력단 Microphone by using an interferometer
KR101726771B1 (en) * 2016-03-16 2017-04-13 국방과학연구소 A method for smoothing deformable mirror using strehl ratio and an apparatus the same
CN111750799A (en) * 2019-03-29 2020-10-09 南京理工大学 Interference illumination-based five-dimensional information measuring device and method for spectrum polarization morphology

Also Published As

Publication number Publication date
KR101870989B1 (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8094292B2 (en) Cross-chirped interferometry system and method for light detection and ranging
US10895477B2 (en) Sine-cosine optical frequency encoder devices based on optical polarization properties
KR0163627B1 (en) Evaluation of sample by measurement of thermo-optical displacement
JP2006510012A (en) Laser radar apparatus having a plurality of output wavelengths
JPWO2016208013A1 (en) Rider system and measurement method
WO2013091584A1 (en) Method and device for detecting defects in substrate
CN103900681A (en) Scanning laser vibration measurement system
KR101251292B1 (en) Three dimensional shape and depth measuring device using polarized light
CN111712908B (en) Method and apparatus for measuring carrier lifetime
KR20130033612A (en) Optical system and interferometer having the same
KR101987402B1 (en) Optical measuring system for thicknesses of thin and thick films and 3D surface profile using a polarized pixel array
JP4583986B2 (en) Chromatic dispersion measurement device
US10018557B2 (en) Terahertz wave measuring device
KR20170089403A (en) Thickness measuring apparatus and thickness measuring method
GB2490497A (en) A stationary waveguide spectrum analyser
JP6956918B2 (en) Light distance measuring device
JP2014149190A (en) Measuring device, measuring method, light source device, and article manufacturing method
CN110186568B (en) Photon mixing terahertz wave detection device
CN109781683B (en) Optical system for synchronously performing time-resolved absorption, fluorescence and terahertz detection
JP2014142299A (en) Gas concentration measurement device
TW200530564A (en) Wavelength meter
CN111727495A (en) Concentration measuring method and concentration measuring apparatus
CN104101483B (en) A kind of scanning confocal chamber F-P interferometer Free Spectral Range measures system
US11448593B1 (en) Method of spectroscopically characterizing a surface
KR20020050832A (en) Speed measurement apparatus and method of hot steel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant