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测量系统(MSY.0001 v1.1) :"4Pr/}rT I*Q^$YnM 应用示例简述 D+ )R_ Qwm#6{5 1. 系统说明 8;C_@ LK1 r@ 光源 RS>;$O_(M — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) `N69xAiy 元件 ?zD?- — 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 _*I@ J/ 探测器 3.
kP, — 干涉条纹 D~i m1h;> 建模/设计 !6UtwCVR — 光线追迹:初始系统概览 1b,,uI_ — 几何场追迹加(GFT+): nCz_gYcIx 计算干涉条纹。 t'@qb~sf 分析对齐误差的影响。 JQhw>H9&
1UHStR 2. 系统说明 dBKceL v KAucSd` 参考光路 >J]^Rgn>  ;%_fQNFb 3. 建模/设计结果 \[Dxg`;4
w K_I" JIl<4 %A 4. 总结 _djr>C=H" 4\.1phe$a 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 eco i4f ptrQ~m- 1. 仿真 19u'{/Y" 以光线追迹对干涉仪的仿真。 .%D9leiRe 2. 计算 ){PL6|5x 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 >0W:snNK 3. 研究 0
s-IW 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 {PXN$p:' G8y:f%I!b 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。 t_-1sWeA! L@"1d.k_ 应用示例详细内容 Yy$GfjJtL] 系统参数 {g:I5
A# 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ;<JyA3i^V, p@H3NX 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 dA`. oQ!56\R 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 J;K-Pv+ [/s^(2% 2. 说明:光源 E,F'k2yU \B0,?_i iBq|] 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Hqel1J 因此,相干长度大于1m ^r u1QDT 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 u*I=. 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 eVobs2s '.sS"QdN
jIq@@8 @o ;\F3~rl 3. 说明:光源 lzQmD/i* BI'} mG?g 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 7r`A6 \
! 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 U;Iqz1S 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 c~@Z 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 !$/1Q+ 4. 说明:光学元件 03WLVP@ ;b(*Bh< 03F%!Rm/j 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 Ue>;h9^ 位相延迟平板材料为N-BK7。 @l7~Zn 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 td:GZ % 透镜材料为N-BK7。 E4a`cGb 其中心厚度与位相平板厚度相等。 )575JY `6K MeXzWLH +1Qa7\ 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 wUGSM"~
| WOW:$.VO^ jE
/pba4R 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)。 u!=9.3 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 7oj
^(R, or?@Ti; 6. 分光器的设置 C@{#OOa <oweLRt ~
.} OF$0]V 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 Htg,^d 5 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 {XT3M{`rWL 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 8oM]gW;J~ }:5_vH0 7. 合束器的设置 =Kq/EDe B0_[bQoc1 IFrq\H0 ::k>V\; 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 [D8u.8q 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 gnW]5#c@ 0q|.]:][Eo 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 sFd"VRAV~E
X2X.&^ IO,ddVO 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 {[r}&^K15 应用示例详细内容 |'w_5?|4 仿真&结果 n|t?MoUP Pm2T!0 1. 结果:利用光线追迹分析 G+k[. tY?_#rc 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 ~hubh!d= 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 z:RclDm I!
s&m%s 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 qTbY'V5A wzLR]<6G >C6wm^bl 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 }(x| 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 <AZ21"oR/ 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 hD~P)@^ aBo8?VV]8 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ?\_N*NEtK OYcf+p"<\ 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 Y^zL}@ 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 ,XD'f 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 qo1eHn4 3|$>2IRq 4. 对准误差的影响:元件平移 deD%E-Ja 1J}i :i& 元件移动影响的研究,如球面透镜。 (C<~:Y?% 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。 .C]V==z`[4 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 +&LzLF.bK Sq9I]A :} r^sD 5. 总结 K<@gU\-! 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 y[U/5! `zV g[VVxp!C< 4. 仿真 R5`"~qP- 以光线追迹对干涉仪的仿真。 h@{U>U7 P4"Pb\o* 5. 计算 'r KDw06/ 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 YkRv~bc1] =@#[@Ia 6. 研究 l,FK\ 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
Vf:w.G A Of)EBa<5^ 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。 sE*A,z? @Y/PvS8! 扩展阅读 9zdp8?T 8no_xFA 1. 扩展阅读 X~/hv_@ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 2?3D`
` ^;J@]&[
~ 开始视频 DNsDEU - 光路图介绍 +xqPyR - 参数运行介绍 (p1y/"Xh - 参数优化介绍 uzf@49m]m 其他测量系统示例: |meo - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) 7U#`^Q} =>
.EDL. V K/;ohTTP QQ:2987619807 sb
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