Laser Interferometer 실험

소개

Laser Interferometer 와 관련된 레이저 간섭계의 종류와 실험 결과보고서입니다.

목차

1. 레이저 간섭계의 종류
(1) 백색광 주사 간섭계
(2) 마이켈슨 간섭계
(3) 트와이만 - 그린 간섭계
(4) Moire 간섭계
(5) 박막 두께 측정용 간섭계
(6) 뉴턴의 간섭계

2. 데이터를 이용한 측정결과의 해석

3. 고찰 및 느낀점

4. 참고문헌

본문내용

1. 레이저 간섭계의 종류
(1) 백색광 주사 간섭계
백색광 주사 간섭계는 광 위상 간섭법의 단점을 극복하고 nm오더의 높은 분해능을 가지는 새로운 측정법이다. 1990년대 이후부터 상용화되기 시작한 백색광 주사 간섭계는 다음 그림과 같은 원리로 이루어진다.
이 방법은 다중 파장의 광이 가지는 짧은 결맞춤(coherence) 길이를 이용한 방법으로서 결맞춤 길이란 사용하는 광원의 특성으로 간섭 신호가 발생하는 광경로(optical path) 길이를 의미하며 기준광과 측정광이 지나는 물리적인 거리차로 표현되는 것을 말한다.
레이저와 같은 광원은 이 결맞춤 길이가 수 km에 해당하여 어떠한 상황 하에서도 간섭 신호를 쉽게 얻을 수 있지만, 텅스텐 할로겐램프와 같이 다중 파장(이하 백색광)의 빛은 여러 빛에 의한 간섭 신호들이 서로 상호 작용을 하기 때문에 대략 3~4um이내의 거리 차에서만 간섭 신호가 발생하는 특징을 가진다.
가장 보편적인 간섭계로 확산 광원을 사용하며, 그 구조는 두 개의 거울과 한 개의 선속분할기로 이루어진다. 백색광 주사 간섭계는 백색광의 이러한 짧은 결맞춤 길이를 이용한 것으로서 카메라의 자동 초점 기능과 유사하다.
카메라에서는 자동 초점을 카메라 영상의 선명도(contrast)를 이용하며, 백색광 주사 간섭계에서는 각 화소에서 발생하는 간섭 신호를 이용하여 그림에서 보듯 프로브 시스템이 광축 방향으로 수십 nm의 미소 간격으로 이동하면서 영상내의 모든 화소에서의 간섭 신호 발생 여부를 점검한다. 임의 화소점에서의 높이는 간섭 신호가 최대로 커지는 위치로 설정되며, 이를 전체 영상내의 화소에 대하여 수행함으로써 삼차원 형상을 산출하는 방법이다.

참고자료

· ● 21세기 첨단레이저기술(강영광) 2004 - 전파과학사
· ● 기초광학(윤재선) 2002 - 두양사
· ● 실용 레이저 기술 1993 - 기전연구사
· ● 광학의기초(한국광학회) 2003 - 두양사
· ● 현대광학(서울대학교 광학연구회) 1997
· ● 빛의 속도는 어떻게 잴까(장루이보뱅) 2006 - 민음in
· ● 레이저이야기(캐럴.J.M) 1993 - 전파과학사