Zastosowania O_F - Zakład Inżynierii Fotonicznej

Komentarze

Transkrypt

Zastosowania O_F - Zakład Inżynierii Fotonicznej
Małgorzata Kujawińska
Zakład Techniki Optycznej
Instytut Mikromechaniki i Fotoniki
Politechniki Warszawskiej
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Zakres wykładu
• Podstawowe definicje optyki i fotoniki
• Fotonika : marzenia a rzeczywistość
• Inżynieria fotoniczna i jej zastosowania w:
9informacji i komunikacji,
9produkcji przemysłowej i kontroli jakości
9naukach biologicznych i zdrowiu
9oświetleniu i displejach
• Zagadnienia przekrojowe IF obejmujące:
9optyczne elementy i systemy
9bezpieczeństwo, metrologię i sensory
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Organizacja
Wykładowca:
Prof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawiska
Kierownik Zakładu Techniki Optycznej
Instytut Mikromechaniki i Fotoniki PW
Pok. 515
Rok I, semestr II, wykład 30 godz.
Zaliczenie wykładu na podstawie
sumy punktów z 2 kolokwiów
Uwaga: treść wykładów w Internecie
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
zto.mchtr.pw.edu.pl
Bibliografia
• R.Jóźwicki: Podstawy inżynierii fotonicznej,
Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2006
• K. Patorski, M. Kujawińska, L. Sałbut:
Interferometria laserowa z automatyczna
analizą obrazu, Oficyna Wyd. PW, Warszawa
2005
• B. Salech, M.Teich: Fundamentals of
Photonics, J. Wiley and Sons, new York, 1991
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Fotonika, optyka a elektronika
Przyczyny powstania i rozwoju fotoniki
W elektronice – elektron nośnikiem informacji
Prąd sterowany różnicą potencjałów
Fala elektromagnetyczna generowana przez oscylator
Rozwój: od niższych do wyższych częstotliwości
telegraf → telefon
→ radio (fale długie → średnie → krótkie → UKF)
→ telewizja → radar → elektroniczna maszyna cyfrowa
Przyczyna - większe upakowanie informacji w
jednostce czasu
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Bariera elektroniki ∼ 300 GHz
Brak generatora promieniowania i odbiornika
dla wyższych częstotliwości niż 300 GHz
Elektron ma zbyt dużą masę dla tak wysokich częstotliwości
Naturalny kierunek zmian :
przejście w pasmo optyczne fal elektromagnetycznych
Foton nie ma masy
spoczynkowej
Problemy:
detektor rejestruje średnią moc fali
brak elastyczności w sterowaniu fotonu
samoistna propagacja fotonu
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Widmo fal elektromagnetycznych
Nadfiolet
1
c
c
=
=
T cT λ 0
Pasmo optyczne
λ0 ∈ 1nm
1 mm
ν ∈ 3·1017
3·1011 Hz
Częstotliwość ν a długość fali λ0
c = 299 792.4562 ± 0.0011
≈ 300 000 km/s
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
ν [Hz ] =
Niezmiennik ruchu falowego
D p sin Ο ≈
2θ - kąt rozbieżności wiązki
2
Dp – średnica przewężenia
Średnica przewężenia nie może być mniejsza od λ/2
Uzyskanie małej średnicy Dp
połączone jest z dużym kątem rozbieżności 2θ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
λ
λ = 780 nm
λ = 650 nm
NA = 0.45
NA = 0.60
Podłoże 1.2 mm
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Podłoże 0.6 mm
λ = 405 nm
NA = 0.85
Warstwa 0.1 mm
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Przesyłanie (przetwarzanie) informacji
Generator
nośnika
Modulator
Przetwornik
nadajnik
Odbiornik
Informacja
Elektronika - do niedawna tylko modulator czasowy
radio telewizja
Optyka - wyłącznie modulator przestrzenny mikroskop
Fotonika – modulator czasowy i przestrzenny
telekomunikacja światłowodowa
magnetooptyczny dysk z laserem półprzewodnikowym
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Najważniejsze odkrycia dla fotoniki – wiek XX
Laser
Światłowody o skrajnie niskich stratach
Półprzewodnikowe elementy optoelektroniczne
diody laserowe (LED’y), odbiorniki CCD, sprzęgacze,
przełączniki, modulatory i inne
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Ograniczenia wieku XX
Siatka dyfrakcyjna
m=0
m = -1
α
m=1
λ
sin α = m
d
Skośne oświetlenie
Mikroskop
d – okres siatki
Siatka nie przepuszcza informacji
o strukturach d ≤ λ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Przedmiot
Fala
Możliwość obserwacji
szczegółów nie mniejszych
niż λ/2 dla skośnego
oświetlenia
Wyzwania dla wieku XXI
Nanostruktury- nanotechnologie- nanofotonika
Odbiornik
Przedmiot
Kryształy fotoniczne Metamateriały
Trójwymiarowa siatka dyfrakcyjna
Analizy teoretyczne propagacji
promieniowania przez układy
elementów, których wymiary są
mniejsze od długości fali, wymagają
czasochłonnego numerycznego
rozwiązywania równań Maxwell’a
układ równań różniczkowych
drugiego stopnia
Prace technologiczne w celu wytworzenia tych elementów
technologia półprzewodnikowa, światłowody fotoniczne
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Photonic Crystals in Nature
Peacock feather
Morpho butterfly
wing scale:
[ L. P. Biró et al.,
PRE 67, 021907
(2003) ]
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
6.21µm
[J. Zi et al, Proc. Nat. Acad. Sci. USA,
100, 12576 (2003) ]
[figs: Blau, Physics Today 57, 18 (2004)]
Nazewnictwo związane z fotoniką
Elektronika jest dziedziną techniki zajmującą się
sterowaniem elektronów w celu przesyłania informacji
Fotonika jest dziedziną techniki
zajmującą się sterowaniem fotonów w
tym samym celu
Optoelektronika zajmuje się budową
źródeł i detektorów światła
Generacja światła i jego detekcja
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Pożądane cechy nośnika informacji
duża szybkość przenoszenia
możliwość dużej gęstości upakowania informacji
niska moc generacji nośnika
mała moc przenoszenia informacji (niskie straty)
niskie moce sterowania
zastosowanie w różnych ośrodkach (np. w próżni)
brak przesłuchów (niskie wpływy otoczenia, zabezpieczenie
przed dostępem)
niskie koszty generacji, modulacji, propagacji i detekcji
bezpieczna obsługa
elastyczność w dostosowaniu się do różnych warunków i
wymagań
perspektywa dalszej poprawy parametrów
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Historyczny rozwój
Optyka geometryczna
Punktowe
źródło
optyka → fotonika
- promień świetlny
diafragma
ekran
Obszar całkowitej
ciemności
Obszar pełnej
jasności
Doświadczenie
Jest światło
Fala ??
Analogia do wpływu przeszkody na fale na wodzie
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Historyczny rozwój
przeszkoda
Fale na wodzie
optyka → fotonika
Fala ugięta na
przeszkodzie
Analogia do wpływu
przeszkody na fale na
wodzie
Fala ??
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Historyczny rozwój
Punktowe
źródło
optyka → fotonika
Diafragma
kołowa
Różna odległość
wyższa intensywność niż jej
wartość bez diafragmy
Dowód możliwy przy założeniu: światło jest falą !!!
Fala, Fresnel pocz. XIX wieku,
tylko jakiej natury?
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Poszukiwanie eteru
Historyczny rozwój
optyka → fotonika
Pierwsza połowa XIX w.
Biot i Savart – indukcja magnetyczna wywołana prądem
Faraday – indukcja magnetyczna wywołująca prąd
Koniec XIX w.
Maxwell – zestawił dwa zjawiska - równania Maxwella
Światło jest falą elektromagnetyczną !!!
Przełom XIX i XX w.
Planck – odkrył prawo opisujące promieniowania ciała doskonale czarnego
Światło jest zbiorem fotonów !!!
i zarazem falą
Dwoistość natury promieniowania
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Historyczny rozwój
Optyka geometryczna
optyka → fotonika
- promień świetlny
Optyka falowa - fala nieznanej natury
? ?
?
Elektrodynamika – fala ELM
Optyka kwantowa
? ? ? ?
- kwant
- ?
R.Jóźwicki: Podstawy inżynierii fotonicznej. Of.Wyd. PW, 2006
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
„Photonics is the science of the harnessing
of light.”
Photonics encompasses the generation of light,
the detection of light, the management of light
through guidance, manipulation, and amplification,
and most importantly, its utilisation for the benefit of
mankind.” (1967)
-
1997
2001
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Pierre Aigran –
2005
Unikalne cechy fotonu
• nic w przyrodzie nie przemieszcza się z prędkością większą niż światło,
• fotony nie maja masy i nie powodują oporu,
• zogniskowane światło lasera może utworzyć największą koncentrację energii
znaną na ziemi,
• można wytworzyć impuls fotonów o czasie porównywalnym z czasem reakcji
molekularnej lub atomowej,
• wiązka światła nie tylko pozwala obrazować, ale również uchwycić i manipulować
atomem,
• światło tworzy techniki bezkontaktowe, które można stosować w warunkach
ekstremalnych.
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Przykłady zastosowań : Fotonika(1)
ƒ Społeczeństwo informacyjne: technologie fotoniczne umożliwiają
przetwarzanie, magazynowanie, transport i wizualizację ogromnych
plików danych; w przyszłości optyczne systemy umożliwią 1000
powiększenie przepustowości umożliwiając uruchomienie masowych
łączy szerokopasmowych
ƒ Produkcja: światło laserowe jest stosowane jako
szybkie i precyzyjne narzędzie dla obróbki
materiałów i wytwarzania różnorodnych
produktów od statków do nanoelementów.
Europa: 50% rynku światowego
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Przykłady zastosowań: Fotonika (2)
ƒ Oświetlenie: innowacyjne systemy oświetleniowe tworzą przyjazne dla
człowieka środowisko i oszczędzają energie. Jeżeli oświetlenie diodowe będzie
wprowadzone masowo, oszczędzi to co najmniej 2 miliardy baryłek ropy
rocznie (Europa: 30% rynku światowego)
ƒ Służba Zdrowia: zrewolucjonizowana przez zastosowanie narzędzi
optycznych do badań, diagnostyki, terapii i chirurgii; w zasięgu ręki są
rozwiązania bazujące na mikroanalityce czy zdalnej diagnozie
,
ƒ Nauki biologiczne: fotonika jest kluczem do mikrokosmosu życia w
biotechnologii, farmacji i genetyce. Fotoniczne narzędzia umożliwiają nie tylko
manipulację cząsteczkami, ale również żywymi komórkami nie powodując ich
uszkodzenia (wzrost 38% rocznie)
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Fotoniczne i optyczne technologie będą najbardziej
wpływowymi czynnikami innowacji w 21 wieku
Wartości w UE
2003
2010
(przewidywane)
Zatrudnienie w fotonice
500 000
1 500 000
Wartość produktów foton.
60 mld Euro
250 mld Euro
Patenty
15 000
45 000
LCD
CCD
światłowody
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Elementy fotoniczne: zmiany w strukturze produkcji
Inne
(oświetlenie, pamięci..)
FP5 (1999-2002)
2002-2006
14%
Środowisko &
Bezpieczeństwo
18%
48%
20%
Zdrowie & nauki
biologiczne
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Telecom
7 Grup roboczych
Podział tematyczny
Informacja i Komunikacja
Produkcja Przemysłowa i Jakość
Nauki Biologiczne i Zdrowie
Zastosowania
Oświetlenie i Displeje
Badania
Edukacja
Szkolenia
Elementy
& Systemy
Bezpieczeństwo,
Metrologia
&Sensory
Problemy przekrojowe
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Informacja i Komunikacja
Wyzwania:
¾
Szerokopasmowa komunikacja: > 100-1000
¾ Pamięci optyczne: dyski trerabitowe
¾ Optyczne przetwarzanie sygnału: przełączanie i
przetwarzanie sygnału z czasami 1ns
¾ Zmniejszenie „kosztu na bit”
Redukcja kosztów + powiększenie pasma
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
W przyszłości wszystko będzie połączone
2010
14 Billion
2005
2005
750 million
Million
Source: Forrester Research,
as cited in BusinessWeek.com, 2/20/05
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Gdzie zdąża telekomunikacja
‰ Wszystkie urządzenia w sieci
PCs, Phones, Cell Phones, Radios, TVs, Cameras,
Pictureframes, Vehicles, Sensors, Actuators, Doors,
portable gadgets …
‰ Wszystko w Ethernet
Wired, wireless, PCs, Phones, Cameras, Storage…
‰ Wszystko poprzez IP (Internet Protocol)
Data, voice, video, wired, wireless…
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Wyzwania dla inżynierii fotonicznej
• Większa szybkość danych
Większa dostępność przełączników 13xx,15xx
Mniejsze zintegrowane modulatory o parametrach LiNbO3
• Mniejszy wymiar / Wyższa gęstość w porcie
Małe pakiety optyczne z min. elektroniki…przejście z ICs do Board/Host
• Większy wydatek ciepła / niższa konsumpcja mocy
Mat. i urządzenia dla laserów 13xx, 15xx o wyższej temp. pracy (85C)
13xx VCSELs dla niższej konsumpcji mocy
Ulepszony (termicznie) packaging
•Niższy koszt
Niższy koszt transmitterów 10Gb & 40Gb
Przejście od ICs to Board/Host
Wspólne standardy
•Większa elastyczność: rozłączalne, przestrajalne
Rozwój opycznych elementów aktywnych
Swiatłowodów fotonicznych, Szerokopasmowych źródeł
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Magazynowanie danych
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Produkcja przemysłowa i jakość
Wzrost 18% rocznie
Fabryka
fotonowa
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Nowe wyzwania w laserowej produkcji
przemysłowej
•
Laserowa mikro- i nanoprodukcja
ablacja laserowa (litografia bez maski)
modyfikacja materiałów bazująca na
efektach nieliniowych (3D falowody)
•
Obróbka nowych materiałów (interakcja z materią)
•
Biotechnologia
•
Poprawa jakości elementów (termodynamika,
naprężenia własne)
Nowe żródła (UV &EUV), układy doprowadzania
i manipulacji wiązką (układy zdalne)
•
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Przemysłowa kontrola jakości
• 2D, 3D, 4D systemy widzenia maszynowego
do „inteligentnej produkcji”
• Obrazowanie wielospektralne
100% kontrola jakości
Average deformation of the membranes 0.45 x 0.45
2
mm
700
W avg0.08 [nm]
600
500
400
300
200
100
1
0
1
Specjalizacja ZTO w zakresie mikro i makro
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
2
3
4
2
5
6
7
8
9 10
3
11
Nauki biologiczne i ochrona zdrowia
• Możliwości fotoniki:
- monitorowanie biomateriału: bezkontaktowe, w czasie rzeczywistym
bez interakcji
- pobieranie/badanie biomateriału na poziomie pojedynczych komórek
i całych organów
- lokalna manipulacja i modyfikacja biomateriału
Camera pills
• Wyzwanie: zmiana zasad postępowania
DZISIAJ: rozpoznanie symptonów, diagnoza, leczenie
JUTRO: badania przesiewowe, identyfikacja anomali genów lub
protein, naprawa anomalii
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Priorytety badawcze
• Narzędzia fotoniczne do manipulacji komórkami i
tkankami
rozwój nowych markerów, „optical tweezers”….
• Diagnoza komórkowa in-vivo , histologia in-vivo,
patologia
4D+RGB obrazowanie (metody nieliniowe), nowe żródła
• Optyczne biochip’y i biosensory
MEMS/MOEMS, macierze źródeł światła i specjalizowanych
detektorów
• Rozwój metod obrazowania 3D, 4D
systemy obrazowania równoległego (macierze), OCT, od UV do
IR, obrazowanie in-situ
• Terapia o minimalnej inwazyjności
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Medyczne obrazowanie 3D - ZTO
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Oświetlenie
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
OŚWIETLENIE I DISPLEJE
Bezpieczeństwo i
zabezpieczenia
Oszczędność Energii
Pomoc starszym
Ochrona środowiska
Urbanizacja, sztuka i
piękno
Komfort
25% energii zużywanej na oświetlenie
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Indywidualna Mobilność
Virtualna Komunikacja
Przejście od światła „racjonalnego” do
„emocjonalnego”
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Zbieżność Wizualizacji i Oświetlenia
Przykład technologii OLED
OLED dostarczają możliwość wytworzenia ultracieńkich displeji i przyszłościowego oświetlenia
Powierzchniowe displeje
światła dla oświetlenia
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Duże displeje
o płaskich
panelach.
Rozwój i perspektywy źródeł światła
Wydajność źródeł światła
Białe LED i OLED o dużej mocy
Lumen/Wat
Klasyczne źródła światła
Rok odkrycia
Halogenki metalu
Fluorescencyjne
Rtęciowe
Halogenowe
Żarowe
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Potencjalne
możliwości
Laserowe światło dla oświetlenia i wizualizacji
Laserowe
żródło
RGB lasery
półprzewodnikowe
Integracja Laserowej Projekcji i Oświetlenia
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Kompaktowe
żródła
światła
Displeje i Oświetlenie na OLED wymagają podobnych
technologii
Wymaganie rozwoju elektroniki organicznej na giętkich
substratach
-Giętkie substraty
- przeźroczyste układy
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Masowa produkcja przez
prasowanie („roll-on-roll”)
Bezpieczeństwo, Metrologia i Sensory (1)
• Rynek biomedyczny, środowisko, chemia
Biochip’y np. DNA
Wzrost zapotrzebowania:
20-90%
Podstawa; mikroskopia fluorescencyjna, konfokalna,
rozpraszanie światła, techniki spektrometryczne
• Kontrola przemysłowa
Miniaturyzacja i integracja sensorów
(MEMS/MOEMS)
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Bezpieczeństwo, Metrologia i Sensory(2)
• Przemysł samochodowy, lotniczy i kosmiczny
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Bezpieczeństwo, Metrologia i Sensory(3)
• Bezpieczeństwo i zabezpieczenia
Systemy aktywnego widzenia
Detekcja w zakresie promieniowania THz
Detektory THz i UV, EUV
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Technologie wspomagające rozwój
sensorów
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Optyka zintegrowana
M(O)EMS
Urządzenia bazujące na fotonicznej przerwie
3D optyczne obwody scalone
Swiatłowody fotoniczne
CCD, CMOS (z smart pixel)
Niechłodzone detektory IR Assembly, Integration and Packaging
Monolitycznie zintegrowane mikrolasery
Integracja, wielofunkcyjność
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Multimedia
Obrazowanie 3D,4D
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
SPIE Student Chapter
Warsaw University of Technology
http://spie.mchtr.pw.edu.pl
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
¾ 2 000 professors
Warsaw University of Technology ¾ 30 000 students
(most of them study full-time)
Electronics and Information Technology
Faculty of Mechatronics
14 other faculties
¾ 3 professors
¾ 13 Ph. D.
¾ 37 students
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Institute of Micromechanics
and Photonics
Optical Engineering Division
SPIE Student Chapter
4 other institutes
Warsaw University of Technology
prof. Malgorzata Kujawinska
Advisor
Krzysztof Radzimowski
Vice President
Aneta Michalkiewicz
President
Anna Pakula
Secretary
Przemyslaw Czapski
Treasurer
+ 12 Ph D + 15 students = 31 members
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Photonics
Europe 2006
“Virtual Studio for
educational content
production” won a 1st
Prize in category:
Best Marketability
SPIE Annual Meeting and Optics &
Photonics Conference in San Diego, USA
Maciej Karaszewski and his new
friends from Students Chapter from
Monterey (and not only) Æ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
NEMO workshop „Characterization of refractive micro-optical elements”
Brussels
NEMO Summer School on Optical Modeling, Santiago de Compostela
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
International Congress on Optics and
Optoelectronics in Warsaw, Poland
ÅBobo Hu is
presenting China
Aneta is
presenting
Poland Æ
Pantomime Jurgen from
Belgium presents
interferometer Æ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Baking
sausages Æ
Warsaw University of Technology
XVIth Conference on Photonics and Web
Engineering in Wilga, Poland
Maciej Karaszewski
presenting his
algorithm Æ
ÅAnna Pakula
during her
presentation
Volleyball competition:
SPIE vs. IEEE Æ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Grill party
Warsaw University of Technology
XXth Polish Festival of Science (14-26.IX.2006)
Å“The eye –
human optics”;
“Wave optics –
interference and
diffraction” Æ
”How
does
fiber
work?”
“In the maze of geometrical optics”
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Fair of Scientific Chapters and Students’
Organizations of WUT
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
measurements
Optoelectronic
reconstruction
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Digital holography
Warsaw University of Technology
Structure light projection
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
The system architecture
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Twyman-Green interferometer for out-of-plane
displacement/shape measurement
TPS
Reference surface (R):
• flat mirror;
• LCoS SLM;
• diffuser.
Static shape
Time-average
Bessel fringes
Main technical features:
Active interferometry
Stroboscopy
• field of view: 0.17 x 0.23 ÷ 5.9 x 7.9 mm2
• out-of-plane accuracy: up to 10 nm
• measurement range: up to 30 μm
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Displacement
Transient displacement
Warsaw University of Technology
White Light Interferometry
• Homemade scanning interferometer
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
White Light Interferometry
• Micromembrane measurment:
Å Photo
Result from professional
WLIÆ
Result from our setup Æ
Membrane with
fringesÆ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Interference Tomography
Our setup Æ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska
Warsaw University of Technology
Interference Tomography
Å Principle of method (click it )
Sinogram Æ
Refractive index distribution
(click it) Æ
Zastosowania optyki i fotoniki – M. Kujawińska

Podobne dokumenty