Abstract

We propose and demonstrate a new method which employs time-of-flight detection of femtosecond laser pulses for precise height measurement of large steps. By using time-of-flight detection with fiber-loop optical-microwave phase detectors, precise measurement of large step height is realized. The proposed method shows uncertainties of 15 nm and 6.5 nm at sampling periods of 40 ms and 800 ms, respectively. This method employs only one free-running femtosecond mode-locked laser and requires no scanning of laser repetition rate, making it easier to operate. Precise measurements of 6 μm and 0.5 mm step heights have been demonstrated, which show good functionality of this method for measurement of step heights.

© 2018 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Femtosecond laser pulses for fast 3-D surface profilometry of microelectronic step-structures

Woo-Deok Joo, Seungman Kim, Jiyong Park, Keunwoo Lee, Joohyung Lee, Seungchul Kim, Young-Jin Kim, and Seung-Woo Kim
Opt. Express 21(13) 15323-15334 (2013)

Effect of timing jitter on time-of-flight distance measurements using dual femtosecond lasers

Haosen Shi, Youjian Song, Fei Liang, Liming Xu, Minglie Hu, and Chingyue Wang
Opt. Express 23(11) 14057-14069 (2015)

Comb-referenced frequency-sweeping interferometry for precisely measuring large stepped structures

Weipeng Zhang, Haoyun Wei, Honglei Yang, Xuejian Wu, and Yan Li
Appl. Opt. 57(5) 1247-1253 (2018)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. de Groot, Appl. Opt. 39, 2658 (2000).
    [Crossref]
  2. S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
    [Crossref]
  3. S. Hyun, M. Choi, B. J. Chun, S. Kim, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Opt. Express 21, 9780 (2013).
    [Crossref]
  4. D. Xiaoli and S. Katuo, Meas. Sci. Technol. 9, 1031 (1998).
    [Crossref]
  5. W.-D. Joo, S. Kim, J. Park, K. Lee, J. Lee, S. Kim, Y.-J. Kim, and S.-W. Kim, Opt. Express 21, 15323 (2013).
    [Crossref]
  6. J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
    [Crossref]
  7. J. Ye, Opt. Lett. 29, 1153 (2004).
    [Crossref]
  8. M. Cui, M. Zeitouny, N. Bhattacharya, S. Van den Berg, H. Urbach, and J. Braat, Opt. Lett. 34, 1982 (2009).
    [Crossref]
  9. D. Wei, S. Takahashi, K. Takamasu, and H. Matsumoto, Opt. Lett. 34, 2775 (2009).
    [Crossref]
  10. D. Wei, S. Takahashi, K. Takamasu, and H. Matsumoto, Opt. Express 19, 4881 (2011).
    [Crossref]
  11. P. Balling, P. Křen, P. Mašika, and S. van den Berg, Opt. Express 17, 9300 (2009).
    [Crossref]
  12. J. Kim, J. Chen, Z. Zhang, F. N. C. Wong, F. X. Kärtner, F. Loehl, and H. Schlarb, Opt. Lett. 32, 1044 (2007).
    [Crossref]
  13. J. Lee, Y.-J. Kim, K. Lee, S. Lee, and S.-W. Kim, Nat. Photonics 4, 716 (2010).
    [Crossref]
  14. J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
    [Crossref]
  15. I. Coddington, W. C. Swann, L. Nenadovic, and N. R. Newbury, Nat. Photonics 3, 351 (2009).
    [Crossref]
  16. J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
    [Crossref]
  17. H. Zhang, H. Wei, X. Wu, H. Yang, and Y. Li, Opt. Express 22, 6597 (2014).
    [Crossref]
  18. S. Han, Y.-J. Kim, and S.-W. Kim, Opt. Express 23, 25874 (2015).
    [Crossref]
  19. C. Janke, M. Först, M. Nagel, H. Kurz, and A. Bartels, Opt. Lett. 30, 1405 (2005).
    [Crossref]
  20. P. A. Elzinga, F. E. Lytle, Y. Jian, G. B. King, and N. M. Laurendeau, Appl. Spectrosc. 41, 2 (1987).
    [Crossref]
  21. L. Yang, J. Nie, and L. Duan, Opt. Express 21, 3850 (2013).
    [Crossref]
  22. K. Jung and J. Kim, Opt. Lett. 37, 2958 (2012).
    [Crossref]
  23. X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
    [Crossref]
  24. J. Kim and Y. Song, Adv. Opt. Photon. 8, 465 (2016).
    [Crossref]
  25. D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
    [Crossref]
  26. S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
    [Crossref]

2017 (2)

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

2016 (1)

2015 (1)

2014 (1)

2013 (4)

2012 (3)

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

K. Jung and J. Kim, Opt. Lett. 37, 2958 (2012).
[Crossref]

2011 (1)

2010 (1)

J. Lee, Y.-J. Kim, K. Lee, S. Lee, and S.-W. Kim, Nat. Photonics 4, 716 (2010).
[Crossref]

2009 (4)

2007 (2)

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

J. Kim, J. Chen, Z. Zhang, F. N. C. Wong, F. X. Kärtner, F. Loehl, and H. Schlarb, Opt. Lett. 32, 1044 (2007).
[Crossref]

2005 (1)

2004 (1)

2000 (1)

1998 (1)

D. Xiaoli and S. Katuo, Meas. Sci. Technol. 9, 1031 (1998).
[Crossref]

1994 (1)

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

1987 (1)

Bae, E.

J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
[Crossref]

Balling, P.

Bartels, A.

Bender, P. L.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Bhattacharya, N.

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

M. Cui, M. Zeitouny, N. Bhattacharya, S. Van den Berg, H. Urbach, and J. Braat, Opt. Lett. 34, 1982 (2009).
[Crossref]

Braat, J.

Chen, J.

Chen, X.

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Choi, M.

Chun, B. J.

Coddington, I.

I. Coddington, W. C. Swann, L. Nenadovic, and N. R. Newbury, Nat. Photonics 3, 351 (2009).
[Crossref]

Cui, M.

de Groot, P.

Dickey, J. O.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Duan, L.

Elzinga, P. A.

Faller, J. E.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Foreman, S. M.

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

Först, M.

Han, S.

S. Han, Y.-J. Kim, and S.-W. Kim, Opt. Express 23, 25874 (2015).
[Crossref]

J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
[Crossref]

Heo, M.-S.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

Holman, K. W.

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

Hudson, D. D.

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

Hyun, S.

Janke, C.

Jeon, C.-G.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Jian, Y.

Jones, D. J.

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

Joo, W.-D.

Jung, K.

Kärtner, F. X.

Katuo, S.

D. Xiaoli and S. Katuo, Meas. Sci. Technol. 9, 1031 (1998).
[Crossref]

Kim, J.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

J. Kim and Y. Song, Adv. Opt. Photon. 8, 465 (2016).
[Crossref]

K. Jung and J. Kim, Opt. Lett. 37, 2958 (2012).
[Crossref]

J. Kim, J. Chen, Z. Zhang, F. N. C. Wong, F. X. Kärtner, F. Loehl, and H. Schlarb, Opt. Lett. 32, 1044 (2007).
[Crossref]

Kim, S.

Kim, S. W.

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

Kim, S.-W.

Kim, Y. J.

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

Kim, Y.-J.

King, G. B.

Kok, G. J. P.

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

Kren, P.

Kurz, H.

Kwon, D.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Laurendeau, N. M.

Lee, J.

J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
[Crossref]

W.-D. Joo, S. Kim, J. Park, K. Lee, J. Lee, S. Kim, Y.-J. Kim, and S.-W. Kim, Opt. Express 21, 15323 (2013).
[Crossref]

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

J. Lee, Y.-J. Kim, K. Lee, S. Lee, and S.-W. Kim, Nat. Photonics 4, 716 (2010).
[Crossref]

Lee, K.

J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
[Crossref]

W.-D. Joo, S. Kim, J. Park, K. Lee, J. Lee, S. Kim, Y.-J. Kim, and S.-W. Kim, Opt. Express 21, 15323 (2013).
[Crossref]

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

J. Lee, Y.-J. Kim, K. Lee, S. Lee, and S.-W. Kim, Nat. Photonics 4, 716 (2010).
[Crossref]

Lee, S.

J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
[Crossref]

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

J. Lee, Y.-J. Kim, K. Lee, S. Lee, and S.-W. Kim, Nat. Photonics 4, 716 (2010).
[Crossref]

Li, Y.

Loehl, F.

Lu, X.

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Lytle, F. E.

Mašika, P.

Matsumoto, H.

Nagel, M.

Nenadovic, L.

I. Coddington, W. C. Swann, L. Nenadovic, and N. R. Newbury, Nat. Photonics 3, 351 (2009).
[Crossref]

Newbury, N. R.

I. Coddington, W. C. Swann, L. Nenadovic, and N. R. Newbury, Nat. Photonics 3, 351 (2009).
[Crossref]

Newhall, X. X.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Nie, J.

Park, J.

Park, S. E.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

Persijn, S. T.

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

Ricklefs, R. L.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Ries, J. G.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Schlarb, H.

Shelus, P. J.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Shi, K.

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Shin, J.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

Song, Y.

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

J. Kim and Y. Song, Adv. Opt. Photon. 8, 465 (2016).
[Crossref]

Swann, W. C.

I. Coddington, W. C. Swann, L. Nenadovic, and N. R. Newbury, Nat. Photonics 3, 351 (2009).
[Crossref]

Takahashi, S.

Takamasu, K.

Urbach, H.

Van den Berg, S.

van den Berg, S. A.

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

Veillet, C.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Wei, D.

Wei, H.

Whipple, A. L.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Wiant, J. R.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Williams, J. G.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Wong, F. N. C.

Wu, X.

Xiaoli, D.

D. Xiaoli and S. Katuo, Meas. Sci. Technol. 9, 1031 (1998).
[Crossref]

Yang, H.

Yang, L.

Ye, J.

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

J. Ye, Opt. Lett. 29, 1153 (2004).
[Crossref]

Yoder, C. F.

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Zeitouny, M.

Zeitouny, M. G.

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

Zhang, H.

Zhang, S.

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Zhang, Z.

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

J. Kim, J. Chen, Z. Zhang, F. N. C. Wong, F. X. Kärtner, F. Loehl, and H. Schlarb, Opt. Lett. 32, 1044 (2007).
[Crossref]

Adv. Opt. Photon. (1)

Appl. Opt. (1)

Appl. Spectrosc. (1)

Meas. Sci. Technol. (3)

D. Xiaoli and S. Katuo, Meas. Sci. Technol. 9, 1031 (1998).
[Crossref]

J. Lee, K. Lee, S. Lee, S. W. Kim, and Y. J. Kim, Meas. Sci. Technol. 23, 065203 (2012).
[Crossref]

J. Lee, S. Han, K. Lee, E. Bae, S. Kim, S. Lee, S.-W. Kim, and Y.-J. Kim, Meas. Sci. Technol. 24, 045201 (2013).
[Crossref]

Nat. Photonics (2)

I. Coddington, W. C. Swann, L. Nenadovic, and N. R. Newbury, Nat. Photonics 3, 351 (2009).
[Crossref]

J. Lee, Y.-J. Kim, K. Lee, S. Lee, and S.-W. Kim, Nat. Photonics 4, 716 (2010).
[Crossref]

Opt. Express (7)

Opt. Lett. (6)

Phys. Rev. Lett. (1)

S. A. van den Berg, S. T. Persijn, G. J. P. Kok, M. G. Zeitouny, and N. Bhattacharya, Phys. Rev. Lett. 108, 183901 (2012).
[Crossref]

Rev. Sci. Instrum. (1)

S. M. Foreman, K. W. Holman, D. D. Hudson, D. J. Jones, and J. Ye, Rev. Sci. Instrum. 78, 021101 (2007).
[Crossref]

Sci. Rep. (2)

D. Kwon, C.-G. Jeon, J. Shin, M.-S. Heo, S. E. Park, Y. Song, and J. Kim, Sci. Rep. 7, 40917 (2017).
[Crossref]

X. Lu, S. Zhang, X. Chen, D. Kwon, C.-G. Jeon, Z. Zhang, J. Kim, and K. Shi, Sci. Rep. 7, 13305 (2017).
[Crossref]

Science (1)

J. O. Dickey, P. L. Bender, J. E. Faller, X. X. Newhall, R. L. Ricklefs, J. G. Ries, P. J. Shelus, C. Veillet, A. L. Whipple, J. R. Wiant, J. G. Williams, and C. F. Yoder, Science 265, 482 (1994).
[Crossref]

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (6)

Fig. 1.
Fig. 1. TOF detection principle. Microwave signal is synchronized with the reference pulses and distance information is obtained by comparing the temporal positions of interrogating pulses and the zero crossings of the synchronized microwave signal. MLL, mode-locked laser.
Fig. 2.
Fig. 2. Schematic of the experimental setup. FLOM-PD, fiber-loop optical-microwave phase detector; MLL, mode-locked laser; VCO, voltage-controlled oscillator.
Fig. 3.
Fig. 3. Fitting curve for distance-voltage response.
Fig. 4.
Fig. 4. Out-of-loop residual phase noise when the microwave signal and the optical pulse train are synchronized.
Fig. 5.
Fig. 5. Experimental evaluation of the system performance. (a) Allan deviation variation with different averaging time, and (b) comparison between the measured distance and the distance set by the translation stage (horizontal axis).
Fig. 6.
Fig. 6. (a) Measured height of the 6-μm-high microstructure, and (b) measured height of the large step (0.5 mm) composed of two gauge blocks.

Metrics