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测量系统(MSY.0001 v1.1) <bSG|VqnH z6IOVQ*r 应用示例简述 9f#~RY|#m lF[m*}l 1. 系统说明 eeVDU$*e= pwF+ZNo 光源 %>p[;>jW — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) QJ
i5 H 元件 fMpxe( — 分束器和合束器,消色差准直透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜 |~K 5] 探测器 ZZs@P#] — 干涉条纹 5VS};&f 建模/设计 /M :7 — 光线追迹:初始系统概览 !Y8+Z&^2 — 几何场追迹加(GFT+): T}}T`Ce 计算干涉条纹。 Vjdu9Ez 分析对齐误差的影响。 ._E 6? |2Vhj<6 2. 系统说明 c>|1%}"? qix$ }(P 参考光路 VGYx(  ndmsXls 3. 建模/设计结果 (U{,D1? R7o'V* d ]/9@^D}& 4. 总结 +TZVx(Z&A 6%a9%Is!O 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 l`bl^~xRo "u.'JE;j 1. 仿真 cMfJq}C< 以光线追迹对干涉仪的仿真。 } =p e;l 2. 计算
UVd
^tg 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 -k?K|w*X 3. 研究 SHc?C&^S 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 4<j7F4 S.zY0 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 sv.?C pE [;C|WTYSL 应用示例详细内容 c
W1`[b 系统参数 34
'[O 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 %ws@t"aER Q\nIU7:bZ 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 [Ot<8)Jm ~eZ]LW]) 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ,bxGd!&{Q j0b>n#e7 2. 说明:光源 8DuD1hZq DO
0 /u&7!>, 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 hz+O.k],? 因此,相干长度大于1m vn+~P9SHQ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 [ KDNKK 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 }*P?KV ( [k]3#<sS
n%ypxY0 |})v,
oB 3. 说明:光源 NI:3hfs 35H.ZXQp- Qp;FVUw9 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 V2SHF 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 ~_F <"40 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 U+Vb#U7; 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 }0C v J4 4. 说明:光学元件 KJ 7-Vl> Gn %"B6 j a4zLf(< 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 >rYkVlv 位相延迟平板材料为N-BK7。 ;LC?3. 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 ]-sgzM]q 透镜材料为N-BK7。 :CsrcT= 其中心厚度与位相平板厚度相等。 [;Jq=G8&t _l+8[\v 4$y P_3 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 #l
6QE=: [a!)w@I: 3=("vR`! 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 hs*n?vxp3 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 ,FwJ0V L%<DLe^P`l 6. 分光器的设置 \b}%A&Ij ;YZ'd"0v Ki>XLX,er= h2y<vO 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 ]2c0?f*Y7 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 .JBTU>1]_n 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 T7^?j :kJ/ :W9a t 7. 合束器的设置 } J`cRDO */OKg;IMi `<6FCn4{X >uxAti\ 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 nwVW'M]r 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 NpxgF<G IN,=v+A 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 Wjli(sT#- q<K/q"0-l =z4J[8bb 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 m86ztP) 应用示例详细内容 dwouw*8 仿真&结果 # S(b2LEc }1 j' 1. 结果:利用光线追迹分析 &YBZuq2? "|BSGV!8 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 buDz]ec
b 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 \x|8 d(K}v\3! 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 aoBiN_ _Nh`-R%B) 4Ik'beZqK 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 !R![:T\, 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 {$V2L4 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 <`u_O!h RN$>!b/ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 Yq'D-$@ Ph)>;jU 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 SX&Q5:
因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 >qPP_^] 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 TkVqv v %LuA:{EVD 4. 对准误差的影响:元件平移 . I."q MpTOC&NG%s 元件移动影响的研究,如球面透镜。 '>HLE) l 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 f@k.4aS 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 r5y*SoD! EMDYeXpV W\<HUd 5. 总结 i1K$~ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 4(,M&NC
lqmr`\@) 4. 仿真 .#Z"Sj 以光线追迹对干涉仪的仿真。 ?<T=g vOq N=bp 5. 计算 fYW9Zbov- 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 dkeMiLm Cu_-QE 6. 研究 FF;Fo}no- 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 _h 6c[* cI&XsnY 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 F3tIJz>3 <+<Nsza 扩展阅读 {vT9I4d8 >WLHw!I!6 1. 扩展阅读 y.-Kqa~ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 FNw]DJ] 5hh6;) 开始视频 )Cat$)I#, - 光路图介绍 =\mJ5v"hA - 参数运行介绍 $R+rB;=a! - 参数优化介绍 ?6HnN0A) 其他测量系统示例: Dy:r)\KX - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) qlnA7cK! $/ $Hi U`. :^-\KE`3 QQ:2987619807 2H`>Kj
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