La caractérisation par diffusion lumineuse est un outil de métrologie puissant permettant de mesurer la rugosité des surfaces optiques. La méthode consiste à éclairer un échantillon à une longueur donnée et à mesurer l’intensité lumineuse diffusée par la surface éclairée en fonction de la position angulaire du capteur. A partir de cette mesure, on peut déduire différentes informations de la nanostructure du matériau. Celle qui nous intéresse ici est la rugosité. Dans une configuration classique de mesure, la zone éclairée et caractérisée est un disque d’environ 2 mm de diamètre. La rugosité qui est alors mesurée nous donnera une information moyenne sur ce disque qui tiendra compte, d’une part, de la rugosité intrinsèque du matériau et d’autre part, de la contribution d’éventuels défauts ou agents contaminants en présence sur l’échantillon, ceux-ci pouvant avoir un niveau de diffusion jusqu’à 10 000 fois plus élevé que la rugosité intrinsèque du composant. Pour pallier à ce problème, nous avons développé un diffusomètre - CCD qui permet, dans un premier temps, d’effectuer une mesure d’intensité diffusée sur une zone beaucoup plus grande (typiquement 25 mm de diamètre) et dans un second temps de séparer la contribution de la rugosité de l’échantillon de celle des défauts localisés. Le système est conçu de telle manière que chaque pixel de la matrice CCD image une surface de 26μm de coté sur l’échantillon, et pour chacune de ces surfaces élémentaires, nous avons la mesure angulaire de l’intensité diffusée. La donnée de cette indicatrice de diffusion permet, le cas échéant de signaler la présence d’un défaut sur cette surface élémentaire ou, sinon, d’en calculer la rugosité.
Cet appareil permet désormais d’obtenir, à partir d’une mesure de diffusion lumineuse, une localisation précise des défauts présents sur la surface couplée à une cartographie de la rugosité intrinsèque du composant dans les zones qui ne présentent pas de défauts. Le dispositif expérimental est actuellement partiellement automatisé, et l’étape suivante de son développement consistera à y ajouter la mesure des effets de polarisation.
- Finaliser et optimiser l’automatisation du dispositif déjà existant - Prendre en charge l’ajout au montage optique des éléments polarisants et leur automatisation - Effectuer la validation de l’ensemble des modifications par une série de tests expérimentaux
Principales disciplines mises en oeuvre : optique, informatique (Labview)
Offre n° 16313