Ç ù o ÚX ì Äß Ã Å ƒ » ì Å ß e Èt œ ù p § ü” X ¢ ° Ë ÑV Ȗ ¥ Œ Ÿ «€ ¾X ì È ‡ ˜ mכ r É ” ôQ ß O Ë8 ý — ¤ ä ì È ü < g” X ¢ U ê sÅ k Ä

„

Ç ù o ÚX ì Äß Ã Å ƒ » ì Å ß e Èt œ ù p §  ü” X ¢ ° Ë ÑV Ȗ ¥ Œ Ÿ «€ ¾X ì È ‡ ˜ mכ r É ”  ôQ ß O Ë8 ý — ¤ ä ì È ü < g” X ¢ U ê sÅ k Ä



™

»6 0¾ 6 Ò ^∗ · T Š û Bƒ e B

“

  @ /† < Ɠ § & ñ ˜ Ð: Ÿ x’  / B N† < Æ Ò, “  …  ; 402-751 (2003¸   4 Z 4 28{ 9  ~ à Î6 £ §)

Ï ã

J] X Ò  ¦ & ñ ½ + Ë`  ¦ t  · ú §“ É r F  g$ 3 Ä » 7 á xé ß –\ " f_  ì ø Í  F  g`  ¦ l ï  rF  g5 Å q Ü ¼– Ð  Ö ¸6   x   H ç ß –é ß –ô  Ç ½ ¨› ¸_  F  g$ 3  Ä

» / B N œ í& h  ç ß –[ O ‰ & ³p  â `  ¦ ] j Œ • % i Ü ¼ 9, 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò r ç ß –`  ¦ é ß –» ¡ ¤ l  0 A # Œ Å Ò # 3 0 A\  ¦ interference axial response curve_  ”  1 l x Å Òl \  K { © œ   H  o – Ð ] jô  Ç % i  . s M :, ³ ð€   Z  }± ú s  & ñ ˜ Ѝ  H 7 á x A _  extended focus image ü < ² ú ˜o  r « Ñ ³ ð€  _  Z  }± ú s \  @ /6 £ x   H 0 A © œ \  ¦ 8 £ ¤& ñ   H ~ ½ Ód ” s  ÷ &Ù ¼– Ð ± ú 

“ É

r NA_  @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼\  ¦  6   x  
 F  g " é ¶   © œs  |    â Ä ºü < ° ú  s  axial response curve V , “ É r  â Ä º\ • ¸ r

« Ñ ³ ð€   Z  }± ú s \  ¦ & ñ x 9  >  8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ” >   ) a  .

PACS numbers: 42.87.-d Keywords: / B N œ í& h  ‰ & ³p  â

I. " e  ] Ø

/ B

N œ í& h  Å Ò  F  g† < Ɖ & ³p  â (optical confocal scanning mi- croscope)“ É r & h  F  g " é ¶ õ  & h   Ž Ø  ¦ l \  ¦  6   x† < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ { 9 ì ø Í F 

g† < Ɖ & ³p  â \  q  # Œ 8 A# Qè ß – S ~ ½ ӆ ¾ Ó ì  r K 0 p x`  ¦ f ” “ É r Ó

ü

t : r optical sectioning ´ òõ – РÒ'  r « Ñ_  3 " é ¶ % ò  © œ`  ¦

%

3 `  ¦ à º e ” Ü ¼Ù ¼– Ð & ñ x 9  F  g > 8 £ ¤“ É r Ó ü t : r _ « Ñ Ò q tÓ ü t† < Æ ì  r



 1 p x \ " f F  g# 3 0 A >   Ö ¸6   x ÷ &“ ¦ e ”   [1]. ˜ Ð: Ÿ x_  / B N œ í

&

h

 ‰ & ³p  â õ  ² ú ˜o  l ‘ : r ½ ¨$ í כ ¹™ è“   & h  F  g " é ¶ õ  & h   Ž Ø  ¦ l

\  ¦ ½ ¨‰ & ³ l  0 Aô  Ç — 2 ;f . Ë_  % i ½ + É`  ¦ F  g$ 3 Ä »  ï# Q(core)– Ð

@

/u r †    כ `  ¦ F  g$ 3 Ä » / B N œ í& h  ‰ & ³p  â (fiber optical con- focal scanning microscope, s   FOCSMs   † < Ê)s  “ ¦ ô 

Ç . FOCSM`  ¦ reciprocal scheme Ü ¼– Ð ½ ¨$ í ½ + É  â Ä º & ñ

§ >

=š ¸  F G& h Ü ¼– Ð ×  ¦ # Q[ þ t >  ÷ & 9, — 2 ;f . Ë l 0 p x s  ! 9î  r F 

g$ 3 Ä » 7 á xé ß –Ü ¼– Ð @ /^ ‰÷ &% 3 Ü ¼Ù ¼– Ð 8 £ ¤& ñ `  ¦ 0 Aô  Ç Å Ò õ & ñ s

 ß ¼>  é ß –í  H o | ¨ c à º e ”   [2–5]. : £ ¤ y  é ß –{ 9 — ¸× ¼ F  g$ 3 Ä »

\

 ¦  6   x   H  â Ä º\   H r ç ß –& h  ç ß –[ O $ í (coherence)s  Ä º Ã

º # Œ / B N œ í& h  ç ß –[ O ‰ & ³p  â `  ¦ ½ ¨$ í   H X < B Ä º & h ½ + Ë > 

 ) a   [6].

ô 

Ǽ # , ç ß –[ O  ‰ & ³ © œ`  ¦  Ö ¸6   x   H / B N œ í& h  ç ß –[ O ‰ & ³p  ⠓ É r Z  }

“ É

r S ~ ½ ӆ ¾ Ó ì  r K 0 p x÷  rë ß –  m   à º nm s ? /_  Z  }“ É r 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó ì

 r K 0 p x`  ¦ 1 l x r \  | 9  à º e ”  . Õ ª  X <, l ” > r / B N œ í& h  ‰ & ³ p

 â `  ¦ / B N œ í& h  ç ß –[ O  ‰ & ³p  â Ü ¼– Ð ½ ¨$ í l  0 AK " f  H F  g5 Å q ì

 r½ + Él ü <  Ö  ¦ 1 p x`  ¦  6   x # Œ reference arm`  ¦ ½ ¨$ í K  

“ ¦ & ñ “ §ô  Ç & ñ § > = © œI \  ¦ Ä »t K     H # Q 9¹ ¡ § s  e ” % 3 

∗

E-mail: [email protected]



 [7]. Õ ª Q
 FOCSM_   â Ä º\   H F  g$ 3 Ä »   ½ + Ël (fiber optic coupler)\  ¦ s 6   x # Œ ~ 1 >  / B N œ í& h  ç ß –[ O  ‰ & ³p  â Ü ¼– Ð

½

¨$ í ½ + É Ã º e ”   H X < s \  ¦ F  g$ 3 Ä » / B N œ í& h  ç ß –[ O  ‰ & ³p  â (fiber- optical confocal scanning interference microscope, s   FOCSIM s   † < Ê)  ô  Ç . s   â Ä º / B N œ í& h  ç ß –[ O ‰ & ³p  â \  q

K  & ñ § > =š ¸ \  ¦ ×  ¦{ 9  à º e ” Ü ¼ 9,  â Ä º\    " f  H F  g$ 3  Ä

»   ½ + Ël  \ O s • ¸ ô  Ç { Œ •_  F  g$ 3 Ä »ë ß –Ü ¼– Ð FOCSIM`  ¦

½

¨$ í ½ + É Ã º e ”  . s   â Ä º Ï ã J] X Ò  ¦ & ñ ½ + Ë`  ¦ t  · ú §“ É r F  g$ 3  Ä

» 7 á xé ß –€  \ " f { 9 # Q
  H €  •ô  Ç ì ø Í  F  g`  ¦ l ï  rF  g5 Å q Ü ¼– Ð  Ö ¸ 6

 

x l  M :ë  H \  F G y  é ß –í  Hô  Ç ½ ¨$ í `  ¦ ° ú >   ) a   [8,9]. s ü <

°

ú  s  F  g$ 3 Ä »   ½ + Ël  \ O s  é ß –{ 9  F  g$ 3 Ä »– Ð FOCSIM`  ¦ ½ ¨

$ í

€   F  g$ 3 Ä » 7 á xé ß –õ  r « Ñ ³ ð€    s _   o \  @ /ô  Ç F  g

 â

– Ð \  ¦ ] jü @ €   8 £ ¤& ñ  ) a F  g5 Å q( r « Ñ ³ ð€  \ " f ì ø Í   ) a F 

g5 Å q) õ  l ï  rF  g5 Å q(F  g$ 3 Ä » 7 á xé ß –\ " f ì ø Í   ) a F  g5 Å q) s  1 l x{ 9  ô 

Ç  ⠖ Ð\  ¦    „    Ù ¼– Ð  8¹ ¡ ¤ î ß –& ñ & h “   ç ß –[ O > \  ¦ ½ ¨

$ í

½ + É Ã º e ” >   ) a  . Õ ª QÙ ¼– Ð F  g$ 3 Ä »   ½ + Ël \  ¦  6   x   H FOCSIM ü < ² ú ˜o  sample armõ  reference arms  “ : r • ¸ 

 ”  1 l x \  _ ô  Ç % ò † ¾ Ó`  ¦ & h >  ~ à Î>   ) a  . Õ ª Q
 ½ ¨$ í _  é ß – í

 H† < Ê\ • ¸ Ô  ¦ ½ ¨ “ ¦ 7 á xé ß –€  \ " f ì ø Í ÷ &  H €  •ô  Ç ì ø Í  F  g`  ¦ l

ï  rF  g5 Å q Ü ¼– Ð  6   x l  M :ë  H \  modulations  €  • >  { 9 

#

Qè ß – . FOCSIM_  ç ß –[ O + þ A 7 á x† ¾ Ó : £ ¤$ í / B G‚  (interference axial response curve)_  þ j@ / ° ú כÜ ¼– РÒ'  r « Ñ ³ ð€   Z  }

±

ú s \  ¦   & ñ   H 8 £ ¤& ñ ~ ½ Ód ” \ " f  H l ï  rF  g5 Å q_  [ jl \  ¦ þ j

&

h  oK   Ù ¼– Ð [10] s  Qô  Ç ½ ¨$ í _  FOCSIM“ É r axial response curve_  þ j@ / ° ú כÜ ¼– РÒ'  ³ ð€   Z  } s \  ¦ % 3 # Q? /



 H ~ ½ Ód ” “ É r & h ½ + Ë t  · ú § .   " f é ß –{ 9  F  g$ 3 Ä »\  ¦ s 6   xô  Ç

FOCSIM \ " f  H F  g " é ¶ Ü ¼– Ð  6   x ÷ &  H Y Us $   s š ¸× ¼_ 

-270-

{ 9

§ 4 „  À Ó\  ¦   › ¸   H ~ ½ Ód ” _  4 Ÿ ¤¸ ú šô  Ç   › ¸ r– Ð\  ¦ ½ ¨$ í 

“

¦ e ”   H X <  s š ¸× ¼ : £ ¤$ í _  q ‚  + þ A$ í Ü ¼– РÒ'  µ 1 ÏÒ q t   H

š

¸ ü < ë  H) 3  „  À Ó s  _  ± ú “ É r Å Ò{ 9 „  À Ó\ " f  H  ç ß –[ O 

$ í

s  $  ÷ &  H 1 p x_  ´ ú §“ É r é ß –& h `  ¦ F G4 Ÿ ¤ t  3 l w “ ¦ e ”  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H s  Qô  Ç ë  H ] j[ þ t`  ¦  rx  l  0 A # Œ é ß – { 9

— ¸× ¼ F  g$ 3 Ä » ô  Ç { Œ •Ü ¼– Ð ½ ¨$ í  ) a é ß –í  Hô  Ç ½ ¨› ¸_  FOC- SIM`  ¦ ½ ¨$ í “ ¦ Z > • ¸_    › ¸ r– Ð
 4 Ÿ ¤ › ¸ r– Ð \ O s  7 á x A

_  extended focus image\  ¦ % 3   H Å Ò  ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð r « Ñ

³

ð€  _  Z  }± ú s \  ¦ 8 £ ¤& ñ   H ~ ½ ÓZ O `  ¦ ] jî ß – % i  .   " f F 

g " é ¶“ É r î ß –& ñ & h “   Ø  ¦§ 4  © œI \  ¦ Ä »t ½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9, é ß –t  r 

«

Ñ ³ ð€  Ü ¼– РÒ'  ì ø Í ÷ &  H y n C_  0 A © œ& ñ ˜ Ðë ß –`  ¦ { 9 # Q? /€   0

A © œ \  ¦ q “ §† < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ ~ 1 >  & ñ x 9 ô  Ç r « ѳ ð€  _  Z  }± ú s 

&

ñ ˜ Ð\  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” >   ) a  . ¢ ¸ô  Ç ] jî ß – ) a ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð % 3 # Q

”

  r « Ñ ³ ð€  + þ A © œ“ É r r « Ñ ³ ð€  \  @ / # Œ / B N œ í& h  › ' a > \  ¦ ë

ß –7 á ¤   H & h [ þ t`  ¦ 8 £ ¤& ñ   H  כ s   m   r « Ñ ³ ð€  Ü ¼– Ð Â

Ò'  ì ø Í ÷ &  H y n C_  0 A © œ s \  ¦ f ” ] X  8 £ ¤& ñ   H ~ ½ Ód ” s  Ù

¼– Ð Å Ò ½ ¨ç ß –`  ¦ F  g " é ¶   © œ_  ì ø ÍÜ ¼– Ð ] jô  Ç # Œ• ¸ „   ½ ¨ ç

ß –`  ¦ Å Ò ô  Ç  כ õ  Ä » ô  Ç   õ \  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” # Q" f 7 á x A _  extended focus image\  ¦ % 3   H  כ \  q K  Å Ò r ç ß –`  ¦ é ß –

»

¡

¤½ + É Ã º e ” >   ) a  .

s

  ‘ : r : r \ " f  H 8 £ ¤& ñ " é ¶ o \  ¦ [ O " î “ ¦, ] j Œ • ) a FOC- SIM_  ½ ¨$ í õ  z  ´+ « >~ ½ ÓZ O `  ¦ ¶ ú ˜( R‘ : r  . = å Q Ü ¼– Ð 7 á x A _  ~ ½ Ó Z O

Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ  ) a   õ ü < ] jî ß – ) a ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ  ) a   õ \  ¦ q

“ §,  7 H_  “ ¦    : r`  ¦ ë “ B  H  .

II. • ¤X N Ë Ì ¦ RP 

r

« Ñ ³ ð€  _  ô  Ç & h \  @ /K  FOCSM`  ¦ 7 á x~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð Å Ò 

€  , 0 Au \    " f ’    ñ(r « і РÒ'  ì ø Í   ) a F  g)_  [ jl 

    >  ÷ & 9, / B N œ í& h  › ' a >  ë ß –7 á ¤ ÷ &  H t & h \ " f þ j@ / _

 ì ø Í  F  g [ jl   Ž Ø  ¦ ) a  . s ü < ° ú  s  7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò õ & ñ

\

" f % 3 # Q”   ì ø Í  F  g [ jl     o\  ¦ axial response curve  

 9, Õ ª ì ø Íu ; Ÿ ¤(FWHM)“ É r 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó ì  r K 0 p x_  l ï  r s   ) a



. / B N œ í& h  ‰ & ³p  â Ü ¼– Ð r « Ñ_  ³ ð€   Z  }± ú s \  ¦ 8 £ ¤& ñ   H õ

& ñ “ É r r « Ñ  © œ_  y Œ • & h \  @ /ô  Ç axial response curve\  ¦ 8

£

¤& ñ “ ¦ / B G‚  _  þ j@ / ° ú כs  8 £ ¤& ñ ÷ &  H 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó ý a³ ð\  ¦ ¹ 1 Ô



? /  H  כ s  9 8 £ ¤& ñ  ) a þ j@ /° ú כ_  ý a³ ð\  ¦ { 9 ^ ‰& h Ü ¼– Ð ½ ¨

$ í

ô  Ç  כ `  ¦ extended focus image  “ ¦ ô  Ç  [1].

FOSCM \ " f 8 £ ¤& ñ ÷ &  H y n C_  [ jl  I(u)  H & ñ ½ © o ý a³ ð u \  @ / # Œ

I(u) =    

A[1 − Exp(−A + iu)]

[1 − Exp(−A)](A + iu)    

2

u = (8π/λ)z sin

²

(α/2)

A = (2πa

0

r

0

/λd)

²

(1) Õ

ªa Ë > 1. (a) s  : r& h Ü ¼– Ð > í ß – ) a axial response curve, (b) s

 : r& h Ü ¼– Ð > í ß – ) a interference axial response curve.

ü

< ° ú  s  ³ ð‰ & ³÷ & 9 [6], # Œl " f z  H 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó_  z  ´] j ý a³ ðs  9, A  H " é ¶ s  \ O   H   à º– Ð" f F  g$ 3 Ä »_  & ñ ½ © o ) a spot size s  . A_  ³ ð‰ & ³d ” \ " f a

⁰

  H @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼_  ì ø Í â s “ ¦, d  H & h F  g " é ¶ õ  collimating lens  s _   o , r

⁰

  H fiber spot size, ፠ H à ºu  ½ ¨ â N.A.ü < N.A. = sin α_  › ' a > \  ¦

° ú

  H  . d ”  (1)\ " f · ú ˜ à º e ” 1 p w s  axial response curve_  ì

ø Íu ; Ÿ ¤“ É r F  g " é ¶_    © œ, NA x 9  F  g$ 3 Ä »_  & ñ ½ © o ) a spot size A 1 p x \  _ ” > rô  Ç .

ô 

Ǽ # , ç ß –[ O ‰ & ³ © œ`  ¦ s 6   x   H FOCSIM \ " f  H FOCSM _

 ì ø Í  F  g õ  l ï  r F  g5 Å q s  " f– Ð ç ß –[ O  Ù ¼– Ð, 7 á x~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð Å

Ò ½ + É M :  Ž Ø  ¦ ÷ &  H ’    ñ [ jl   H

I(u) =    

Exp



− iu 2 sin

²

(α

0

/2)

 A[1 − Exp(−A + iu)]

[1 − Exp(−A)](A + iu)    

2

(2) ü < ° ú  s  ³ ð‰ & ³÷ &  H X < [9] s \  ¦ FOCSIM_  interference ax- ial response curve   ô  Ç  [9]. # Œl " f / B N œ í& h  › ' a > \  ¦ ë ß – 7

á

¤   H 0 Au \ " f ¿ º F  g5 Å q s  ° ú  “ É r ß ¼l – Ð ˜ Ðy © œç ß –[ O  › ¸| 

`

 ¦ ë ß –7 á ¤ô  Ç “ ¦ & ñ % i  .

s

 © œ_    õ – РÒ'  z  ´+ « >› ¸| \  K { © œ   H F  g " é ¶   © œ 1550 nm, @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼_  N.A 0.85\  @ / # Œ axial response curve ü < interference axial response\  ¦ > í ß – # Œ Õ ª   õ 

\

 ¦ Õ ªa Ë > 1(a)ü < (b)\  y Œ •y Œ •
 ? /% 3  . Õ ªa Ë > 1(a)\ " f

axial response curve_  ì ø Íu ; Ÿ ¤ s  €  • 4.5 µm & ñ • ¸s Ù ¼– Ð,

Õ

ªa Ë > 2. ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f ] jî ß – ) a 8 £ ¤& ñ " é ¶ o .

þ

j@ /_  ì ø Í  F  g [ jl   Ž Ø  ¦ ÷ &  H t & h `  ¦ s 6   x   H 7 á x A  _

 8 £ ¤& ñ ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ѝ  H & ñ x 9 ô  Ç ³ ð€    Ž Ò  o`  ¦ ½ + É Ã º \ O 6 £ §`  ¦ · ú ˜ Ã

º e ”  . Õ ª Q
 Õ ªa Ë > 1(b)_  interference axial response curve  H ì ø Í  © œ`  ¦ Å Òl – Ð ”  1 l x   H € ª œ © œ`  ¦ ˜ Ðs  9, y Œ • ç ß – [ O

Á º] (   © œ_  1/4C \  K { © œ   Hì ø Íu ; Ÿ ¤`  ¦ ”   .  



" f ç ß –[ O  ‰ & ³ © œ`  ¦ s 6   x† < ÊÜ ¼– Ð" f, 1 l x{ 9 ô  Ç › ¸| \   8 & ñ x 9

ô  Ç ³ ð€    Ž Ò  o`  ¦ ½ + É Ã º e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . 7 £ ¤ ç ß –[ O s 

\ O

  H  â Ä ºü < q “ § €   ì ø Íu ; Ÿ ¤ s  €  • 1/6– Ð » ¡ ¤ ™ è÷ &Ù ¼– Ð, FOCSIM_  7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó ì  r K 0 p x“ É r F G& h Ü ¼– Ð † ¾ Ó © œ| ¨ c à º e ” 6 £ §

`

 ¦ ˜ Ð# Œï  r  .

Õ

ª Q
 Õ ªa Ë > 1(b)_  Ÿ í| à ̂  s  Õ ªa Ë > 1(a)ü < Ä » ô  Ç + þ AI 

\

 ¦ ˜ Ðs “ ¦ e ”   H X <, s  Qô  Ç  ⠆ ¾ ӓ É r ] jr   ) a / B G‚  s  ” ¸s Ý ¼ _

 % ò † ¾ Ó`  ¦ „  ) € y Œ ™î ß – t  · ú §“ É r  â Ä º   H & h `  ¦ y Œ ™î ß –½ + É M :, z 

´] j_  8 £ ¤& ñ \  e ” # Q" f  H ´ ú §“ É r fringe ×  æ \ " f # QÖ ¼  כ s  /

B

N œ í& h  › ' a > \  ¦ ë ß –7 á ¤   H  â Ä º“  t \  ¦ ì  rZ > K ? /l  ~ 1 t 

· ú

§6 £ §`  ¦ r  ô  Ç .   " f s ] j t _  ƒ  ½ ¨  H FOCSIM

`

 ¦ s 6   xô  Ç & ñ x 9 ô  Ç ³ ð€   Ž Ò  o`  ¦ 0 AK " f  H Z  }“ É r NA ü <  Œ •“ É r A\  ¦ ° ú   H FOCSIM`  ¦ ½ ¨$ í † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ / B N œ í& h  › ' a > \  ¦ ë ß –7 á ¤

  H  â Ä º\  ¦ ] jü @ô  Ç sidelobe [ þ t`  ¦ % 3 ] jK  ë ß –   H  כ Ü ¼

–

Ð · ú ˜ 94 R M ® o   [10].

Õ

ª Q
 ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H D h– Ðî  r 8 £ ¤& ñ ~ ½ ÓZ O `  ¦ ] jî ß –ô  Ç .

&

ñ x 9 ô  Ç Z  }± ú s  8 £ ¤& ñ s  כ ¹½ ¨÷ &  H r « э  H @ / Òì  r B Ä º ± ú 

“ É

r é ß – \  ¦ ° ú   H  .   " f r « Ñ_  Z  }± ú s  FOCSIM\ 



6   x ÷ &  H F  g " é ¶_  ì ø Í   © œ˜ Ð   Œ •“ É r  â Ä º €   7 á x ~ ½ ӆ ¾ Ó_  Å

Ò õ & ñ \ " f interference axial response_  þ j@ / x ß ¼  H ì

ø Í   © œ s ? /– Ð    >  | ¨ c  כ s  . Õ ªa Ë > 2\ " f ˜ Ѐ   r « Ñ _

 Z  }± ú s     o\    É r x ß ¼ 0 Au   H (a)
 (a’)õ  ° ú  s  à º f ”

ô  Ç ¿ º t  & h ‚  Ü ¼– Ð ] jô  ǝ ) a ì ø Í   © œ # 3 0 A s ? /\  ” > r F 

>   ) a  . Õ ª QÙ ¼– Ð 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò ½ ¨ç ß –“ É r  ƒ  Û ¼X O >  F  g

"

é ¶_  ì ø Í   © œ # 3 0 A\  ¦ # Á # Q
t  · ú §`  ¦  כ s  . 7 £ ¤ 
_  fringe( # Œl " f  H peak) \  @ /ô  Ç  1 l xë ß –`  ¦ Æ Ò& h  €  , r « Ñ _

 Z  }± ú s  & ñ ˜ Ð\  ¦ & ñ S X ‰ y  % 3 # Qè ­ q à º e ” >   ) a  .

t ë ß –, r « Ñ_  Z  }± ú s  ì ø Í   © œ # 3 0 A˜ Ð   8  H  â Ä

º\   H  © œS ! s  ² ú ˜ ”   . Õ ªa Ë > 2\ " f ˜ Ѐ  , Z  }± ú s _    

 o\     x ß ¼ (a) (a”)Ü ¼– Ð s 1 l x   H  כ õ  ° ú  s  x  ß

¼ Å Ò ½ ¨ç ß –`  ¦ # Á # Q
>   ) a    H  כ s  . Õ ª Q
 r « Ñ _

 Z  }± ú s  ì ø Í   © œ # 3 0 A\  ¦ # Á # Q
 8 • ¸, “  0 A& h Ü ¼– Ð 7

á

x~ ½ ӆ ¾ Ó_  Å Ò ½ ¨ç ß –`  ¦ ì ø Í   © œÜ ¼– Ð ] jô  dž < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ D h– Ðî  r

~ ½

Ód ” _  8 £ ¤& ñ `  ¦ ½ + É Ã º e ” >   ) a  . q 2 Ÿ ¤ x ß ¼ (a) Å Ò 

½

¨ç ß –`  ¦ # Á # Q
 (a”)Ü ¼– Ð s 1 l x  8 • ¸, x ß ¼ (a)_  “  ] X  ô 

Ç x ß ¼ (b) ¢ ¸ô  Ç (b”)Ü ¼– Ð s 1 l x l  M :ë  H \  Å Ò ½ ¨ç ß –\ 

"

f (b”)s    H D h– Ðî  r x ß ¼\  ¦ › ' a¹ 1 Ͻ + É Ã º e ” >   ) a  . # Œ l

" f x ß ¼ (a)ü < (b)  H 1 l x{ 9 ô  Ç interference axial response curve \ " f þ j@ / x ß ¼ü <  – Ð “  ] X ô  Ç x ß ¼\  K { © œ   H  כ s

 9, x ß ¼ (a”)õ  (b”)  H s 1 l x ) a response curve \ " f þ j

@

/ x ß ¼ü <  – Ð “  ] X ô  Ç x ß ¼\  K { © œ ô  Ç .Õ ª  X <, Å Ò 

½

¨ç ß –`  ¦ # Á # Qè ß – (a”)õ  Å Ò ½ ¨ç ß –Ü ¼– Ð D h– Ð [ þ t # Q“ : r (b”)“ É r 2π_  0 A © œ › ' a > \  e ” Ü ¼Ù ¼– Ð  o  © œÜ ¼– Ѝ  H F  g " é ¶_  ì ø Í  



© œ  o \  e ” >   ) a  . s  Qô  Ç 8 £ ¤& ñ   õ   H Ô  ¦ƒ  5 Å q& h “   é ß –

\  ¦ ˜ Ðs >  ÷ & ’ xt ë ß – Ô  ¦ƒ  5 Å q& h \ " f_  Z  } s  s   H ç ß –[ O 

>

 ì  r$ 3 \  V , o   6   x ÷ &  H phase unwrapping õ & ñ `  ¦ : Ÿ x K

 ~ 1 >  ˜ Ð& ñ ½ + É Ã º e ” `  ¦  כ s   [11]. Ó ü t : r s  Qô  Ç 8 £ ¤& ñ “ É r

%

3 x 9  >  / B N œ í& h  › ' a > \  ¦ ë ß –7 á ¤ “ ¦ e ”   H  © œI   H  m t  ë

ß – ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f ] jî ß – ) a ~ ½ ÓZ O s  V , “ É r FWHM`  ¦ ° ú   H  â Ä

º, 7 £ ¤ “  ] X ô  Ç x ß ¼  s _  ß ¼l  s   _  \ O   H  â Ä º

\

 @ /ô  Ç 6 £ x6   x~ ½ ÓZ O s    H › ' a& h \ " f ˜ Ѐ   / B N œ í& h  › ' a > \  ¦ ë

ß –7 á ¤   H  כ õ    õ \ " f  H s \  ¦ ˜ Ðs t  · ú §`  ¦  כ s  .



 " f ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f ] jî ß – ) a Å Ò ½ ¨ç ß – ] jô  Ç\  _ ô  Ç 8 £ ¤

&

ñ ~ ½ ÓZ O `  ¦  6   x €    8 s  © œ sidelobe_  % ò † ¾ Ó`  ¦ “ ¦ 9K  

½ +

É € 9 כ ¹ \ O # Qt >  ÷ &# Q Z  }“ É r NA_  @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼\  ¦  6   x½ + É Ã

º \ O  
 A° ú כ`  ¦ ×  ¦{ 9  à º \ O   H  â Ä º\ • ¸ & ñ x 9 ô  Ç r « Ñ ³ ð

€ 

  Ž Ò  os  0 p x >   ) a  . : £ ¤ y  ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " fü < ° ú  s  q 

“

§& h  |     © œ_  : Ÿ x’  6   x Y Us $   s š ¸× ¼\  ¦ F  g " é ¶ Ü ¼– Ð   6

 

x† < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ V , “ É r FWHM`  ¦ ° ú >  ÷ &  H  â Ä º\  Ä »6   x > 

&

h 6   x| ¨ c à º e ”  .

III. ÷ m Ç] M öX ê sV  õ m Í U ê s0 n É

Õ

ªa Ë > 3\  z  ´+ « > © œu _  > h| Ä Ì• ¸\  ¦ ˜ Ð% i  . €  $  Ø  ¦§ 4   © œ 1550 nm“   Y Us $   s š ¸× ¼\ " f
“ : r y n C“ É r F  g5 Å qì  r½ + Él 

Õ

ªa Ë > 3. z  ´+ « > © œu _  > h| Ä Ì• ¸.

\

 ¦ : Ÿ x õ ô  Ç  6 £ § @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼ 1\  _ K  | 9 5 Å q ÷ &# Q F  g$ 3 Ä »– Ð { 9

 ÷ & 9 ì ø Í@ /¼ # Ü ¼– Ð
“ : r y n C“ É r @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼ 2\  _ K  ¨ î ' Ÿ  F 

g Ü ¼– Ð ë ß –[ þ t # Q”   Ê ê @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼ 3Ü ¼– Ð r « ѳ ð€  \  | 9 5 Å q ) a



. r « Ñ ³ ð€  \ " f ì ø Í   ) a y n C“ É r { 9   ⠖ Ðü < ì ø Í@ / ⠖ Ж Ð

÷

&[  t  ü < F  g5 Å qì  r½ + Él \ " f  Ž Ø  ¦ l  A á ¤ Ü ¼– Ð { 9  ÷ & 9 s M : r

« Ñ A á ¤_  F  g$ 3 Ä » 7 á xé ß –€  \ " f ì ø Í   ) a y n Cs  l ï  rF  g5 Å q_ 

%

i ½ + É`  ¦ # Œ r « і РÒ'  ì ø Í   ) a F  g5 Å q õ  ç ß –[ O  ) a ’    ñ

 Ž

Ø  ¦ ) a  .

z 

´+ « >“ É r  6 £ § õ  ° ú  “ É r & ñ § > =õ & ñ `  ¦  5 g Å Ò \  ¦ >   ) a



. €  $  r « Ñü < F  g$ 3 Ä » é ß –€  `  ¦ / B N œ í& h  › ' a > \  Z  ~ l  0 A K

 @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼ 3`  ¦ z» ¡ ¤ ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð Å Ò  # Œ  Ž Ø  ¦F  g_  [ jl 

 þ j@ / ÷ &  H 0 Au \  ¦ ¹ 1 ԍ  H  . s  Qô  Ç Å Ò õ & ñ \ " f  H F 

g$ 3 Ä » 7 á xé ß –õ  r « Ñ ³ ð€   s _  F  g  ⠖ Ð    t  · ú §Ü ¼ Ù

¼– Ð { 9 ì ø Í& h “   / B N œ í& h  ‰ & ³p  â õ  ° ú  s  1 l x Œ •ô  Ç . / B N œ í& h 

› '

a > \  K { © œ   H r « Ñ_  0 Au    & ñ ÷ &€   F  g$ 3 Ä » 7 á xé ß – õ

 @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼ 2\  ¦ 1 l x r \  z» ¡ ¤ ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð p [ j >  ¹ ¡ §f ” s 

€ 

" f % i r   Ž Ø  ¦F  g_  [ jl  þ j@ / ÷ &  H & h `  ¦ ¹ 1 Ô  “ ¦

&

ñ r †   . s – Ð+ ‹ / B N œ í& h  › ' a > \  K { © œ   H 0 Au \ " f ˜ Ð y

© œç ß –[ O `  ¦ { 9 Ü ¼v • ¸2 Ÿ ¤ & ñ § > =s  ÷ &% 3  . s   © œI \ " f 7 á x~ ½ Ó

† ¾

Ó Å Ò ~ ½ ÓZ O \     { 9 ì ø Í& h “   / B N œ í& h  ‰ & ³p  â ¢ ¸  H / B N œ í

&

h  ç ß –[ O ‰ & ³p  â Ü ¼– Ð 1 l x Œ • >   ) a  .  r  ´ ú ˜K " f @ /Ó ü tE $ ™ Ý

¼ 3`  ¦ 7 á x~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð Å Ò  >  ÷ &€   { 9 ì ø Í& h “   / B N œ í& h  ‰ & ³ p

 â õ  ° ú  “ É r : £ ¤$ í `  ¦ ˜ Ðs  9, r « Ñ t t @ /  ^ ‰\  ¦ 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó Ü

¼– Ð Å Ò  €   / B N œ í& h  ç ß –[ O ‰ & ³p  â Ü ¼– Ð 1 l x Œ • >   ) a  .

s

] j & h ] X ô  Ç r  Œ •0 Au (\ V\  ¦ [ þ t€   & ñ § > = ) a  © œI \ " f 1/4 

 © œ`  ¦ s 1 l xô  Ç  o )\ " f sample stage\  ¦ z» ¡ ¤ ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð 1/2   © œ # 3 0 A– Ð Å Ò  €  " f 8 £ ¤& ñ  ) a þ j@ /& h _     o  H r 

«

Ñ ³ ð€  _  Z  }± ú s     o\  @ /6 £ x ÷ &  H ° ú כs   ) a  . S ~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò



  H sample stage ¢ ¸  H @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼ 3`  ¦ x-y~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð s 1 l x

  H  â Ä º — ¸¿ º,   õ \ " f Z >  s \  ¦ µ 1 Ï| ½ + É Ã º \ O % 3  .

IV. • ¤X N Ë+ s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý

]

j Œ • ) a FOCSIM_  7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó ì  r K 0 p x`  ¦ ¨ î  l  0 A 

#

Œ ¨ î €   Ö  ¦ r « Ñ\  @ /ô  Ç axial response curve\  ¦ 8 £ ¤& ñ 

%

i  . €  $  { 9 ì ø Í& h “   / B N œ í& h  ‰ & ³p  â Ü ¼– Ð" f_  7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó ì  r K

0 p x`  ¦ ¨ î  l  0 AK  E $ ™Ý ¼s 1 l x~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð axial response curve\  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ \  ¦ Õ ªa Ë > 4(a)\  ˜ Ð% i  . FWHM“ É r s

 : r& h “   > í ß –   õ “   4.5 µm˜ Ð  › ¸F K V , “ É r €  • 6 µm– Ð 8

£

¤& ñ ÷ &% 3  .   " f { 9 ì ø Í& h “   ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ѝ  H r « Ñ ³ ð€   Z  }

±

ú s  8 £ ¤& ñ \   H  Ö ¸6   x ÷ &l  # Q§ >  “ ¦ ó ø Íé ß – ) a  . ì ø ̀  , Õ ªa Ë >

4(b)  H r « Ñ\  ¦ z8 £ ¤ ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð s 1 l x  9 % 3 “ É r interference axial response curve\  ¦ ˜ Ð% i  . „  ^ ‰& h “   Ÿ í| à ̂  s  ë ß –× ¼



 H FWHM“ É r ç ß –[ O s  { 9 # Q
t  · ú §  H  â Ä ºü < Ä »  t ë ß – Õ

ªa Ë > 4. (a) 8 £ ¤& ñ  ) a FOCSM_  axial response curve. (b) 8

£

¤& ñ  ) a FOCSIM_  interference axial response curve (c) l

ï  rF  g5 Å q_  [ jl \  ¦ 4.5 % – Ð [ O & ñ ô  Ç  â Ä º > í ß – ) a FOC- SIM_  interference axial response curve.

{ 9

ì ø Í& h “   FOCSM_  FWHMs  ë ß –× ¼  H ; Ÿ ¤ \  K { © œ   H 6 µm î ß –\  €  • 8> h_  ç ß –[ O \  _ ô  Ç כ ¹1 l x s  › ' a¹ 1 Ï÷ &  H  כ `  ¦

^

 ¦ à º e ”  . s  Qô  Ç Á º] (_  ; Ÿ ¤“ É r 0.4 µm ˜ Ð   Œ • . Õ ª a Ë

> 4(b)  H Õ ªa Ë > 1(b)ü < q “ § # Œ ç ß –[ O s  €  • >  { 9 # Q




 H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . s   H Õ ªa Ë > 1(b) l ï  rF  g5 Å q_  [ jl 

\

 ¦ ì ø Í  F  g_  [ jl ü < ° ú   “ ¦  © œ& ñ # Œ > í ß – ) a   õ s l  M

:ë  H s  . Õ ªa Ë > 4(c)\  l ï  rF  g5 Å q_  [ jl \  ¦ 4.5 % – Ð ×  ¦“  

 â

Ä º\  @ /ô  Ç > í ß –   õ \  ¦ ˜ Ð% i  . s  : r& h  > í ß –õ  q “ § 

Õ

ªa Ë > 5. (a) 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò ½ ¨ç ß – 10 µm– Ð þ j@ /  Ž Ø  ¦F  g_  8 £ ¤& ñ 0 Au \  ¦ ƒ    ô  Ç   õ , (b)  Ž Ø  ¦ ) a y n C_  [ jl , (c) phase unwrapping ) a 8 £ ¤& ñ   õ , (d) α-stepÜ ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ .

#

Œ Õ ªa Ë > 4(a)ü < 4(b)  H — ¸¿ º ý aÄ º q @ /g A“   — ¸€ ª œ`  ¦ “ ¦ e ”

 . s  Qô  Ç  ⠆ ¾ ӓ É r F  g» ¡ ¤& ñ § > =_  š ¸ \    É r  ï à º  _

 % ò † ¾ Ós 
 @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼_  ½ ¨€  à º \  _ ô  Ç % ò † ¾ ÓÜ ¼– Ð ó ø Í é

ß – ) a  . ½ ¨€  à º \  _ ô  Ç axial response curve_  q @ /g A

“

É r high aperture system_  / B N œ í& h  ‰ & ³p  â \ " f   y Œ ™ > 

 
l  M :ë  H \  interference axial response curve  H ‰ & ³ p

 â @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼_  ½ ¨€  à º \  ¦ 8 £ ¤& ñ   H X < s 6   x ÷ &l • ¸ ô  Ç



 [1,12].



6 £ §“ É r ] jî ß – ) a 8 £ ¤& ñ ~ ½ Ód ” `  ¦ & h 6   xô  Ç   õ \  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ðl \ 

·

ú ¡" f 7 á x A _  ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð r « Ñ ³ ð€   Ž Ò  o`  ¦ z  ´r ô  Ç   õ \  ¦

˜

Ð% i  . r « э  H SAW device_  IDT patterns  9 l ó ø Íõ  IDT_  é ß –   H α-step Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ  0.4 µm% i  .

Õ

ªa Ë > 5(a)  H axial response curve_  þ j@ /° ú כs  8 £ ¤& ñ ÷ &  H 0 Au [ þ t`  ¦
 ? /“ ¦ e ” Ü ¼ 9 (b)  H s \  @ /6 £ x ÷ &  H y n C_  [ j l

s  . Õ ªa Ë > 5(d)  H α-step_  8 £ ¤& ñ   õ s  . Z  }± ú s  8 £ ¤

&

ñ   õ   H z  ´] j_  Z  }± ú s  0.4 µmü < ² ú ˜o  þ j@ / 5 µm & ñ • ¸ _  ½ ¨ç ß –\ " f Ô  ¦ƒ  5 Å q& h Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . s  Qô  Ç  ⠆ ¾ ӓ É r r

« Ñ_  Z  }± ú s  Ô  ¦ƒ  5 Å q& h Ü ¼– Ð      H — ¸" fo  Òì  r \ " f _

 í ß –ê ø Í M :ë  H \  / B N œ í& h  €  õ    É r t & h \ " f þ j@ /  Ž Ø  ¦F  g s

 8 £ ¤& ñ  ) a  כ Ü ¼– Ð Ò q ty Œ • ) a  .



ë ß – Ô  ¦ƒ  5 Å q& h “   8 £ ¤& ñ   õ   H phase unwrapping õ & ñ

`

 ¦ : Ÿ x # Œ ˜ Ð& ñ ½ + É Ã º e ”   H X < Õ ªa Ë > 5(c)  H Ô  ¦ƒ  5 Å q& h [ þ t`  ¦ 0

A © œ    o 2π\  @ /6 £ x   H › ' a > – Ð í ß –& ñ # Œ ˜ Ð& ñ ô  Ç    õ

s  . r « Ñ_  é ß –  0.4 µme ” `  ¦ · ú ˜ à º e ” l   H t  ë ß

– α-step_    õ ü < q “ § €   r « Ñ „  ^ ‰& h Ü ¼– Ð ¨ î ò ø Í  t

 · ú §“ ¦ Ñ ü æ/ å J >  Ï ã L # Qe ”   H — ¸€ ª œÜ ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . E $ ™Ý ¼_  Ã

º \  _ ô  Ç % ò † ¾ Ó ¢ ¸  H Å Ò ½ ¨ç ß –s  U  ´# Qf ” \    É r PZT _  s § 4 : £ ¤$ í 1 p x`  ¦ " é ¶ “  Ü ¼– Ð interference axial response curve_  fringe ç ß –  s  F  g " é ¶   © œ_  1/2– Ð" f { 9 & ñ >  Ä » t

÷ &t  · ú §  H  כ \  l “     H  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß – ) a  .   " f V , 

“

É r FWHM`  ¦ ° ú   H FOCSIM_   â Ä º\   H 7 á x A _  ~ ½ Ód ” Ü ¼

–

Ð & ñ x 9 ô  Ç r « ѳ ð€   Ž Ò  os  6   x s  t  · ú §6 £ §`  ¦ ˜ Ð# Œï  r  .

s

] j ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f ] jî ß – ) a ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ  ) a ³ ð€    Ž Ò  o

 

õ \  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ð ’ x . r « э  H Õ ªa Ë > 5\  ˜ Г    כ õ  ° ú  “ É r r 

«

Ñ\  @ / # Œ phase unwrapping   õ \  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ðl  0 AK  “   0

A& h Ü ¼– Ð 1/10 & ñ • ¸_   â  \  ¦ Å Ò% 3  . Å Ò ½ ¨ç ß – ] jô  Ç_  l

ï  r s  | ¨ c / B N œ í& h  €  “ É r S ~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò ½ ¨ç ß –_  ×  æd ” \  0 Au  ô 

Ç IDT  À »€   ×  æ€ © œ`  ¦ l ï  r Ü ¼– Ð [ O & ñ % i Ü ¼ 9, [ O & ñ  ) a l  ï

 r€  `  ¦ ×  æd ” Ü ¼– Ð F  g " é ¶_  1/2   © œ ½ ¨ç ß –`  ¦ 7 á x~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò 

½

¨ç ß –Ü ¼– Ð ] jô  Ç % i  . Õ ªa Ë > 6(a)\  ³ ð€   Ž Ò  o  õ \  ¦ ˜ Ð% i 

Õ

ªa Ë > 6. (a) Å Ò ½ ¨ç ß – ] jô  Ç~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð FOCSIM`  ¦ s 6   xô  Ç 8

£

¤& ñ   õ , (b) y n C_  [ jl   Ž Ø  ¦  õ , (c) l Ö  ¦ l  ˜ Ð& ñ  ) a

 

õ .



. r « Ñ „  ^ ‰ S ~ ½ ӆ ¾ Ó Å Ò ½ ¨ç ß – 50 µm\  @ / # Œ €  • 5 µm & ñ • ¸ l Ö  ¦ # Q e ”  . s   H ] j Œ • ) a FOCSIM`  ¦ ç ß –[ O > 

\ O

s  1 l x Œ •r ~  ´ M :_  FWHM s ? /\  Ÿ í† < Ê÷ &  H ½ ¨ç ß –\  K  { ©

œ ) a  . s \  @ /6 £ x   H y n C_  [ jl \  ¦ Õ ªa Ë > 6(b)\  ˜ Ð% i   H X

< µ 1 ߓ ¦ # Q¿ ºî  r 0 Au \  ¦ q “ §K  ˜ Ѐ   Õ ªa Ë > (a) ì ø ̈́   ) a 8

£

¤& ñ   õ e ” `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . Õ ªa Ë > 6(c)  H Õ ªa Ë > (a)_  l Ö  ¦ l 

\

 ¦ ˜ Ð& ñ ô  Ç   õ s  . α-step_  8 £ ¤& ñ   õ ü < ° ú  “ É r 0.4 µm  



 H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .  ë ß –, „  ^ ‰ Å Ò ½ ¨ç ß –_  ý aÄ º € ª œA á ¤ = å Q Õ

ªa Ë > 7.   † < Ês  e ”   H SAW device r « Ñ\  @ /ô  Ç ³ ð€  

 Ž

Ò  o  õ .

\

" f Õ ªa Ë > 5(c)ü < ° ú  “ É r  =/ B G s  €  • >  µ 1 ÏÒ q t   H  כ `  ¦ › ' a

¹

1 Ͻ + É Ã º e ”  . Õ ª Q
 Å Ò ½ ¨ç ß –_  ×  æd ”  Ò0 A\ " f  H  _  s

 Qô  Ç  ⠆ ¾ Ó`  ¦ › ' a¹ 1 Ͻ + É Ã º \ O  . s  Qô  Ç : £ ¤f ç “ É r Å Ò ½ ¨ç ß – _  ] jô  Ç ~ ½ Ód ” s  Ô  ¦ƒ  5 Å q& h “   é ß – \  ¦ ° ú   H r « Ñ_  — ¸" fo  í

ß –ê ø ÍF  g \  _ ô  Ç % ò † ¾ Ó`  ¦ y Œ ™™ èr & º ¡ §`  ¦ _ p ô  Ç . Õ ªa Ë >_  6(b) \ " f ˜ Ѝ  H  ü < ° ú  s   Ž Ø  ¦F  g_  [ jl   H IDT_  — ¸" f o

 Â Ò   H \ " f / å L  y       H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”   H X <, 7 á x A _ 

~

½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ €   í ß –ê ø ÍF  g_  % ò † ¾ ÓÜ ¼– Ð Õ ªa Ë > 5(a)\ " fü <

°

ú  s  / B N œ í& h  €  õ   H 1 l xb  # Q”   0 Au _  fringe\  @ /ô  Ç & ñ ˜ Ð

\

 ¦ % 3 >  ÷ &t ë ß – ] jî ß – ) a ~ ½ ÓZ O \ " f  H r « Ñ_  é ß –  F  g " é ¶ _

 ì ø Í  © œ  o ˜ Ð   Œ • €   # Œ„  y  ] jô  ǝ ) a ½ ¨ç ß – ? /\  / B N

œ

í& h  €  s  ” > r F ½ + É > hƒ  $ í s  ß ¼ .   " f PZT_  q ‚  + þ A :

£

¤$ í s 
 E $ ™Ý ¼_  à º \  _ ô  Ç % ò † ¾ Ó`  ¦ & h >  ~ à Î>  ÷ &  H  © œ

&

h `  ¦ ° ú >  | ¨ c  כ s  . ¢ ¸ô  Ç ç ß –[ O  ‰ & ³p  â \ " f V , o   6   x

÷

&“ ¦ e ”   H phase shift methode \ " f  H — ¸" fo \ " f_  / å L

 

ô  Ç F  g| ¾ Ӂ   o ³ ð€    Ž Ò  o  õ \  ´ ú §“ É r š ¸ \  ¦ Šҍ  H  כ õ

 q “ §½ + É M : B Ä º “   © œ& h “   : £ ¤f ç s   ½ + É  כ s  .

= å

Q Ü ¼– Ð Õ ªa Ë > 7\  S ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð – Ð [ j– Ð 50 µm ½ ¨ç ß –

`

 ¦ Å Ò ô  Ç   õ \  ¦ ˜ Ð% i  . ˜ Ð  4 Ÿ ¤¸ ú šô  Ç + þ A © œ_  ³ ð€  ½ ¨› ¸

\

 ¦ ˜ Ðl  0 A # Œ SAW device ³ ð€  `  ¦ p [ jô  Ç  Ÿ í– Ð €  • 

>

 ë  H| 9  Q" f “  0 A& h “   < É Ì| 9 `  ¦  · p  כ s  . ³ ð€    Ž Ò  o   õ  IDT0 A\  ´ ú §“ É r < É Ì| 9 [ þ t s  ‚  " î >  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3 Ü ¼ 9, l ” > r_  Å

Ò ~ ½ Ód ” \  q  # Œ Å Ò r ç ß –`  ¦ F G& h Ü ¼– Ð é ß –» ¡ ¤½ + É Ã º e ” 

% 3  .

V. + s Ç Â ] Ø

F 

g$ 3 Ä » 7 á xé ß –€  \ " f_  ì ø Í  F  g`  ¦ l ï  rF  g5 Å q Ü ¼– Ð  6   x 



 H F G y  é ß –í  Hô  Ç ½ ¨› ¸_  F  g$ 3 Ä » / B N œ í& h  ç ß –[ O ‰ & ³p  â `  ¦ ½ ¨

$ í

“ ¦ r « Ñ ³ ð€   Ž Ò  o\   6   x # Œ ˜ Ѐ Œ ¤ . ½ ¨$ í  ) a FOC-

SIM“ É r 1550 nm   © œ_  F  g " é ¶`  ¦  6   x “ ¦ e ” # Q" f q “ §& h 

V ,

“ É r FWHM`  ¦ f ” \ • ¸ Ô  ¦ ½ ¨ “ ¦ ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f D h– Ðs  ]

jî ß – ) a Å Ò ½ ¨ç ß –`  ¦ F  g " é ¶   © œ_  ì ø ÍÜ ¼– Ð ] jô  Ç   H 8 £ ¤& ñ

~

½ Ód ” `  ¦  6   x½ + É M : & ñ x 9 ô  Ç ³ ð€   Ž Ò  os  0 p x† < Ê`  ¦ S X ‰ “   

%

i  .   " f ± ú “ É r NA_  @ /Ó ü tE $ ™Ý ¼\  ¦  6   x  
  H A° ú כ Ü

¼– РÒ'  V , “ É r FWHM\  ¦ ° ú   H / B N œ í& h  ‰ & ³p  â \  Ä »6   x 

>

 & h 6   x| ¨ c à º e ”   H ~ ½ Ód ” s  | ¨ c  כ Ü ¼– Ð l @ /  ) a  . ¢ ¸ô  Ç Å Ò



½ ¨ç ß –_  é ß –» ¡ ¤ Ü ¼– Ð Å Ò r ç ß –s  F G& h Ü ¼– Ð Â ú ª t   H ´ òõ 

•

¸ % 3 `  ¦ à º e ” Ü ¼ 9 r « Ñ ³ ð€  _  Ô  ¦ƒ  5 Å qô  Ç é ß – \ " f µ 1 ÏÒ q t

  H í ß –ê ø ÍF  g_  ´ òõ \  ¦ ×  ¦ # Œ×  ¦ à º e ” 6 £ §`  ¦ S X ‰ “   % i  .

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] T. Wilson, Confocal Microscopy (Academic Press, London, 1990).

[2] S. Kimura and T. Wilson, Appl. Optics 30, 2143 (1991).

[3] L. Giniunas, R. Juskaitis and S. V. Shatalin, Elec- tron. Lett. 27, 724 (1991).

[4] R. Juskaitis and T. Wilson, Optics Comm. 92, 315.

(1992).

[5] R. Juskaitis, F. Reinholz and T. Wilson, Electron.

Lett. 28, 986 (1992).

[6] Min Gu, C. J. R. Sheppard and X. Gan, J. Opt. Soc.

Am. A8, 1755 (1991).

[7] D. K. Hamilton and C. J. R. Sheppard, J. Appl.

Phys. 60, 2708 (1986).

[8] N. P. Rea, T. Wilson and R. Juskaitis, Optics Comm. 125, 158 (1996).

[9] Min Gu, Principles of Three-Dimensional Imaging in Confocal Microscopes (World Scientific, 1996).

[10] C. J. R. Sheppard and Y. Gong, Optik 87, 129 (1991).

[11] Daniel Malacara, Optical Shop Testing, 2nd Ed. 514 (A Wiley-Interscience Publication, 1992).

[12] H. Zhou and C. J. R. Sheppard, J. Modern Optics 44, 1553 (1997).

Surface Profiling with a Fiber-Optical Confocal Scanning Interference Microscope Based on a Restricted Scanning Range

Dae Chan Kim

^∗

and Seung Gol Lee

Department of Electronic Materials and Devices, Inha University, Inchon 402-751 (Received 8 March 2002)

We have developed a fiber-optic confocal scanning interference microscope by using a fiber with an index-mismatched end. The microscope uses the beam reflected at the end face of the fiber as reference beam. In order to reduce the vertical scanning time, were restricted the measurement distance to the period of oscillation of the interference axial response curve. In this configuration, surface profiles were measured by using the phase difference corresponding to the topography of the sample, unlike the extended focus image method. Thus, samples could be measured precisely even with an objective lens of extremely low numerical aperture or with a relatively broad axial response curve in the near-infrared region.

PACS numbers: 42.87.-d Keywords: Confocal microscope

∗

E-mail: [email protected]