Konstrukcja i badania interferometru laserowego bazującego na elementach dyfrakcyjnych dedykowanego do pomiarów M(O)EMS

W artykule przedstawiono opis i badania demonstratora interferometru laserowego w konfiguracji Twymana-Greena przeznaczonego do charakteryzacji elementów M(O)EMS. Konstrukcja urządzenia opiera się na wykorzystaniu siatek dyfrakcyjnych, odpowiednio zamodelowanych i zoptymalizowanych do funkcji pełniących w interferometrze. Siatki, po oświetleniu płaską wiązką wytworzoną przez diodę laserową i kolimator, pozwalają na odpowiednie prowadzenie wiązki w układzie, podział amplitudy na wiązkę przedmiotową i referencyjną, uformowanie czoła referencyjnego po odbiciu od struktury referencyjnej i łączenie obu wiązek powracających po odbiciach. Specjalna kompaktowa konstrukcja urządzenia pozwala na jego multiplikację i stworzenie wielokanałowej głowicy do jednoczesnego pomiaru kilkunastu badanych obiektów.

---

Below we present the new approach towards microsystems characterization at wafer level developed under EU project "SMART InspEction system for High Speed and multifunctional testing of MEMS and MOEMS" (SMARTIEHS). The goal of the project is to provide fast, cost effective and flexible optical inspection system. Two different interferometer approaches are pursued in the project's development process: a refractive optics based on Mirau type Iow coherence interferometer and a diffractive optics based on Twyman-Green laser interferometer. Below we present the design and the tests of the interferometer Twyman-Green. The multifunctional approach of the laser interferometer measurement concept allows within one instrument to inspect MEMS shape and deformation as well as to characterize a spatial distribution of out-of-plain amplitude of vibration at a resonance frequency. The interferometer architecture requires custom designed diffractive optical elements.