Métrologie optique DOSSIER
Des solutions plus ou moins pratiques et plus ou moins onéreuses ont bien été développées [ 1 ]. Ainsi, nombreux sont les lecteurs qui ont appliqué un revêtement-presque une potion secrète- à la surface arrière de leurs échantillons à tester pour éviter que la réflexion de la surface arrière ne vienne perturber leurs mesures. Néanmoins, cela signifie préparer la pièce donc la nettoyer par la suite, ce qui impacte fortement le temps du poste métrologie. De plus, le revêtement peut affecter la forme de la pièce et introduire une erreur de mesure, surtout si elle est fine, et représenter un risque de manipulation de la pièce. D’ autres approches travaillent les propriétés de la source, comme sa longueur de cohérence, pour sélectionner les surfaces caractérisées. Elles représentent un réel surcout financier et de manipulation.
Imagine Optic, forte de son expertise en mesure de front d’ onde par la technologie de Shack Hartmann a breveté une approche, dénommée POP, qui tire parti de la robustesse de ce principe de mesure. Elle permet de tester facilement et simplement des écrans et des fenêtres, des filtres et des filtres dichroïques ou des cristaux laser. Elle est compatible avec toutes les épaisseurs d ' échantillons et s ' adapte aux propriétés spectrales des traitements de surface pour qualifier les optiques que ce soit en transmission ou en réflexion.
Ces fonctionnalités sont rendues possibles par l ' utilisation combinée de sources de lumière communes de faible longueur de cohérence, à n ' importe quelle longueur d ' onde et d ' un capteur de front d ' onde Shack Hartmann haute résolution.
EXPLOITATION DE MESURE DE PLUSIEURS FRONTS D’ ONDE MOYENNÉS( COMBINÉS) La méthode, qui s’ applique à des échantillons optiques partiellement transparents à la longueur d’ onde de test, est décrite pour un échantillon à faces planes et parallèles. Il est illuminé par un faisceau incident de faible cohérence temporelle, et les faisceaux réfléchis par chacune des faces de l’ échantillon, ainsi que le faisceau transmis, sont dirigés vers un analyseur de front d’ onde de Shack Hartmann au moyen d’ un système optique qui adapte le diamètre de la pupille d’ analyse( figure 1 gauche).
Le principe de la méthode est simple: la réalisation de deux mesures( M1 et M2) liant deux inconnues à déterminer-α la déformation de la surface A de l’ échantillon et β la déformation de la deuxième surface B- permet leur détermination par la résolution d’ un système d’ équations linéaires. L’ analyseur de Shack Hartmann est dans ce cas un outil qui s’ adapte parfaitement à cette approche car il peut mesurer la combinaison de plusieurs contributions sans qu’ elles interfèrent destructivement entre elles, en utilisant une source à faible cohérence temporelle. Chacune des contributions doit simplement être pondérée de son intensité relative.
La méthode consiste donc à réaliser tout d’ abord la mesure( M1) du front d’ onde moyen correspondant à la déformation produite en réflexion par les deux surfaces A et B de l’ échantillon:
α α β
avec n l’ indice de réfraction de l’ échantillon. Chaque contribution est pondérée par les coefficients RA pour la surface A et R B’ = R B( 1-R A)² T ² pour la face B, avec R A et R B la réflectivité des faces A et B respectivement et T la transmission de l’ échantillon.
Ensuite, la méthode propose l’ acquisition du front d’ onde correspondant à la déformation produite
Figure 1. Gauche: protocole de mesure de la méthode POP. L’ échantillon à caractériser est placé et aligné une fois en face d’ un système optique composé d’ un éclairage et d’ un analyseur de front d’ onde fonctionnant en double passage. Droite: les algorithmes POP calculent les formes des surfaces de l’ échantillon à partir des mesures de front d’ onde moyens, et en bonus, la qualité de front d’ onde transmis.
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