徠卡半導體應用案例：下游光通信模塊核心尺寸檢測

在高速光通信模塊的制造過程中，核心光學元件的尺寸精度直接決定了器件的性能與可靠性。近期，我們與一家專注于單光子探測器（SNSPD）研究和制造的客戶合作，成功完成了對其關鍵結構——分布式布拉格反射鏡（DBR） 的直徑與同心度的高精度無損測量。

什么是DBR？

分布式布拉格反射鏡（Distributed Bragg Reflector, DBR） 是一種由多層不同折射率介質(zhì)交替堆疊而成的光學結構，能夠?qū)μ囟úㄩL的光實現(xiàn)高反射。在單光子探測器中，DBR用于增強對通信波段（如1550nm）光信號的響應能力，是實現(xiàn)高效率光子探測的核心元件之一。

本次測量面臨三大技術難點：

1、光源范圍特別，成像難度大

客戶使用1550nm波長的自發(fā)紅外單點激光作為探測光源，其光斑尺寸僅為約9微米。在如此微小的發(fā)光區(qū)域下實現(xiàn)清晰成像，對顯微鏡的光學分辨率和信噪比提出了超高要求。

2、信號需穿透硅片，紅外成像要求高

紅外光必須穿透約0.5毫米厚的硅襯底才能被CCD接收。硅材料對紅外光具有一定吸收與散射效應，傳統(tǒng)可見光明場成像難以獲取清晰圖像。

3、暗場紅外為優(yōu)解

實測表明，在暗場紅外觀察模式下，才能有效凸顯DBR邊緣結構對比度，獲取可用于尺寸分析的清晰圖像。明場紅外成像無法分辨局部細節(jié)（依托于徠卡顯微系統(tǒng)百年的光學底蘊所提供的高兼容性光學顯微鏡，僅需常規(guī)鏡筒及物鏡即可完成高質(zhì)量紅外成像）。

左：原圖 中：直徑測量 右：同心度

本次測量選擇的機型是徠卡顯微系統(tǒng)VISORIA M系列，使用徠卡50倍N PLAN L BD物鏡和圖譜SWIR1300系列紅外專用相機。

經(jīng)客戶驗證，該測量數(shù)據(jù)準確并得到了客戶的認可。

相關產(chǎn)品：

Visoria M實驗室顯微鏡

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