Lorsque la plupart des gens entendent "CAO", ils pensent à des logiciels de conception mécanique en 3D, tels que SolidWorks, AutoCAD ou CATIA. L'association est naturelle : les outils sont visuels, tactiles et tangibles. Mais la CAO, dans son sens littéral, c'est-à-dire l'utilisation d'ordinateurs pour aider à la conception, doit-elle se limiter à cet espace mécanique ? Je sais que c'est une question suggestive. Pourtant, une grande partie de l'industrie de l'optique semble encore figée dans cet état d'esprit.
J'imagine que beaucoup de ceux qui lisent ces lignes se disent "mais nous avons...". Zemaxou Code-V"ou "qu'en est-il de LightTools, Osloou Fred?". Ce n'est pas faux. Nous disposons de ces outils, et ce pour une bonne raison : ils fonctionnent. Mais permettez-moi de répondre à cela par une question : Combien de paramètres (ou de nombres) sortent par rapport à combien entrent ?
Qu'est-ce que cela a à voir avec quoi que ce soit ? Si je dois fournir 10 chiffres et en obtenir 10, ces outils nous donnent-ils vraiment des réponses - ou ne font-ils que mettre en correspondance les entrées et les sorties sans apporter de véritable éclairage ? Comment savoir si les résultats sont significatifs si l'on ne sait pas déjà que les données d'entrée sont correctes ? Cela peut sembler brutal, mais la vieille règle informatique s'applique toujours : "garbage in, garbage out". Les données d'entrée sont importantes.
Peut-on concevoir des produits sans faire d'hypothèses ? Je pense que oui, et l'ordinateur est l'outil idéal pour cela. Ce n'est pas une grande surprise. Le moyen d'y parvenir est de relier les paramètres libres de nos systèmes, tels que tous les paramètres dont nous avons besoin pour que les outils de traçage de rayons fassent leur magie, aux paramètres de performance.
Prenons l'exemple générique d'un système qui reçoit de la lumière laser, la transforme et produit l'effet désiré. L'ordinateur permet de modéliser l'ensemble du processus, jusqu'à l'attribution d'une valeur au résultat que le client peut reconnaître et relier directement à la performance commerciale
Dans l'industrie de la lithographie, il reconnaîtrait la taille minimale des éléments, l'uniformité du CD ou le repérage. Il ne serait pas en mesure de se référer à un chiffre pour l'aberration sphérique ou la coma, quelle que soit la qualité de votre optique. Cela ne lui dit pas ce qu'il a besoin de savoir, et la plupart des propriétaires de produits ne le savent pas non plus.
Cependant, lorsque nous lions nos paramètres de conception aux paramètres de performance par le biais de modèles, non seulement nous établissons un lien entre ce que veulent nos clients et ce que nous devons faire, mais nous apprenons également comment le système que nous concevons fonctionne en interne. connecté et cela peut s'avérer très utile, non seulement pour comprendre comment les exigences sont liées à nos objectifs de conception pour les modules individuels, mais aussi pour déterminer nos priorités.
Alors que nous parlons de l'application, et c'est un peu une digression, les ingénieurs d'application bénéficieront grandement d'un support logiciel système adéquat. C'est une tâche pratiquement impossible d'être le point d'accès technique pour le client tout en restant au courant du fonctionnement réel des choses.
La mise au point d'outils de simulation de systèmes est coûteuse, alors pourquoi ne pas en tirer profit sur tous les fronts et inclure les ingénieurs d'application.
Avec un logiciel personnalisé, nous pouvons également décider comment distribuer ce logiciel, et le navigateur est devenu un frontend très intéressant pour y parvenir. Il y a presque aucune différence à construire des interfaces utilisateur graphiques pour le bureau et pour le navigateur, où ce dernier nous permet de contourner complètement les questions de distribution, les plateformes et les installateurs. Le navigateur (avec tant d'entre eux basés sur Chromium) offre une plateforme très unifiée et stable, qui vaut la peine d'être explorée avec des outils comme Leptos ou Dioxus (Yew, et bien d'autres). C'est une infrastructure intéressante qui est en cours de développement et qui, je crois, a sa place dans cet espace.
Bien que tout cela semble générique et théorique, cette approche de la conception dans l'ordinateur a été utilisée pour concevoir le système de gestion de l'information. Système d'écriture directe LDI-5s depuis le début. À l'époque, nous n'avions jamais conçu de résine sèche, dans un premier système UV à imagerie mixte (incohérente-partiellement cohérente), anamorphique, à taille de pixel mixte. À l'époque, nous connaissions le SLM 2D, un système d'écriture de masque propre, une résine à fort contraste et un modulateur de 2 giga-pixels par seconde avec une vitesse de balayage de 80 mm/s et une source de lumière presque idéale, le laser à excimères. À présent, nous devions concevoir un modulateur 1D, balayant à 2000 mm/s avec quatre télescopes rotatifs pour atteindre des temps d'écriture de 60 secondes sur des substrats de 500 mm x 500 mm, et si nous avions essayé de deviner l'un des paramètres affectant le système optique, le risque de devoir le faire plus d'une fois était tout à fait réel.
Cependant, cette conception a été pratiquement épuisée dans l'ordinateur. Les caractéristiques de l'écriture, la dynamique des micro-miroirs SLM, les exigences du sous-système optique, la NA (différente en X et Y), la taille des pixels (différente en X et Y), ont été optimisées dans l'ordinateur. Chaque aspect de la machine a été poussé à ses limites. Même le SLM, utilisé à une fréquence de pixels de 2MHza été utilisé au-dessus de la fréquence de résonance de son miroir. Le lien revendique un taux de pixel de 1 MHz. Il est intéressant de noter que le lien mentionne "perspective future : jusqu'à 1,6 MHz". Votre serviteur ajoutera que 1,6 était le facteur entre le taux de pixels et la fréquence de résonance. Le modulateur pourrait être utilisé au-dessus de sa fréquence de résonance grâce à l'amortissement critique du micro-miroir et au rapport entre la résolution optique et la taille du pixel d'environ 0,2 - ce qui est plutôt faible, même pour un dispositif d'écriture de masque, mais les films secs doivent être exposés bien au-dessus de la dose iso-focale, de sorte que la résolution optique du système est considérablement plus élevée que la taille minimale de l'élément. Un choix difficile à faire pour un système qui crie "donnez-moi la capacité d'écriture", mais un choix que vous pouvez faire si vous pouvez l'étayer par des chiffres et des antécédents.
Nous avons même fourni outils de métrologie pour l'intégration du système.
Cette expérience, et la façon dont elle a bien fonctionné, se retrouvera dans la gamme de services proposés par Senslogic aujourd'hui. Les lecteurs trouveront des fragments de cette histoire dans diverses discussions techniques sur ce site, mais je pense que c'est le premier article présenté dans cette perspective de conception assistée par ordinateur. À mon avis, le laboratoire n'est pas l'endroit pour apprendre – l'ordinateur l'est. Le laboratoire est l'endroit pour vérifier vos modèles. Le laboratoire n'est pas là où l'on apprend – c'est là où l'on vérifie. C'est là où l'on acquiert de la confiance dans son processus. Concevez une fois. Construisez en toute confiance – à tout moment, à chaque fois.
Je dois mentionner quelque chose qui s'est passé hier. J'ai écrit un grand nombre de logiciels de modélisation pour un client, liés à la modélisation des premiers principes, à l'analyse d'images et aux logiciels de manipulation.
La réunion a commencé par quelque chose comme : “ Jarek, je pense que tu vas aimer ça ”. “ Peux-tu voir laquelle de ces images est simulée et laquelle est capturée par l'appareil photo ”. Et littéralement, chaque image est la somme de 100 images réunies à partir de différentes positions et configurations d'objets. C'est un système d'exposition assez complexe, tant en laboratoire qu'évidemment dans la modélisation.
Cela m'a pris du temps, mais seulement parce que je savais qu'il y avait encore une différence entre le modèle et l'installation de laboratoire, et que je savais donc à quoi m'attendre, mais aussi grâce à la qualité des deux résultats qui révélaient de minuscules oscillations.
Mais l'important, c'est que nous avons fait beaucoup de recherches avec les outils de modélisation et, après tous ces efforts, ce fut formidable de voir ces résultats reproduits en laboratoire. C'était comme faire partie de l'Agence tous risques : “J'adore quand un plan se déroule sans accroc.”
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