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测量系统(MSY.0001 v1.1) TRQH{O\O d]Mjr2h 应用示例简述 *x&y24 JAI ;7 1. 系统说明 D,,
x<JG| HH'5kE0;d 光源 b "5WsJ:'# — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) O:W4W=K 元件 oOHr~< — 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 t}-rN5GO 探测器 TAZ+2S# #7 — 干涉条纹 S&;D 建模/设计 C07 U.nzh — 光线追迹:初始系统概览 FY <77i — 几何场追迹加(GFT+): uzWz+atH 计算干涉条纹。 y`-5/4 分析对齐误差的影响。 N1u2=puJY p`{ | [< 2. 系统说明 oH kjMqju %B-m- =gz 参考光路
FK| q*  kIYV%O
3. 建模/设计结果 g(F? qP_K v(z2,?/4 I xE}v%& 4. 总结 doV+u(J~ #"aL M6Cfs 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 _hs\"W +@5*_n\e` 1. 仿真 xsSX~` 以光线追迹对干涉仪的仿真。 JM Ikr9/$ 2. 计算 HU+zzTgI 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 %&b70]S( 3. 研究 XpibI3:< 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 q.NvwJ ouR(l; 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。 rty&\u@} odC}RdN 应用示例详细内容 txXt<]N 系统参数 4+15` 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪
6i_dL|c LjMhPzCp 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。 L64cCP* c %.vI 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 ?tFsSU "4e{Cq 2. 说明:光源 {>R'IjFc *IBCThj +2S#3m?1 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 _=;lt O 因此,相干长度大于1m uV+.(sjH 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 YN 31Lo 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Z@bGLS N"rZK/@}
7__?1n~{ #Ez+1 3. 说明:光源 u#`FkuE\} 3&z.m/ K5SP8<. 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 F(#~.i 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 UAq%Y8KA 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 Y;6%pm $ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 ;l>C[6] 4. 说明:光学元件 u }~%9Pi T&PLvyBL y OLqIvN 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 t?:Q 位相延迟平板材料为N-BK7。 Jh)K0>R 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 +1j+%&). 透镜材料为N-BK7。 rc9Y:(S1l 其中心厚度与位相平板厚度相等。 , %%}d9 U?d4 ^ -S,xR5 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 b&1-tYV j}$Up7pW
zr5(nAl 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 yL>wCD,L 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 Lb}
cjI: K0Zq)< 6. 分光器的设置 2?bE2^6 J%n{R60b I{0bsTp; ST[+k 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 +)gXU Vwd 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 mv+K!T6 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 r0 6M.r }lzN)e 7. 合束器的设置 p* WgK |r~ bn$}U.m$- :&oUI&(o 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 'o*:~n 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 {k}EWV MlM2(/ok 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 'F[ C 4 J|BZ{T}d X&qa3C}) 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 X)TUKt 应用示例详细内容 MN22#G4j^w 仿真&结果 fx783 Mn=5yU 1. 结果:利用光线追迹分析 &PAgab2$ ?98]\pI
首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 !dW77kLTg 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 Q$(0Nx< <15POB 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 C,!}WB@VME OJ'x>kE /<s$Am 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 XI*_ti 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 gAY%VFBP0 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。 l?/.uNw ,OQ!lI_`R 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ~',}]_'oR- "k${5wk#Fl 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 !j3V'XU#Zn 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°。 `>q|_w\e 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 R "&(Ae?LR f~.w2Cna 4. 对准误差的影响:元件平移 _0rHxh7}q $pT%7jV} 元件移动影响的研究,如球面透镜。 _uO#0
)l 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 |
3`qT#p{ 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 m7XJe[O ;
-RhI_ Z`?<A da 5. 总结 &E{5k{Y 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 l}DCK B=;pyhc 4. 仿真 lbES9o5 以光线追迹对干涉仪的仿真。 sJlX]\RLQ toipEp<ci 5. 计算 3"gifE 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 4JHQ^i-aY LC/w".oq? 6. 研究 sK:,c5^ 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 OU(z};Is6Z 6[9E^{(z 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。 I_yIVw; G5Ci"0 扩展阅读 v`hv5wQ n;"4`6L~ 1. 扩展阅读 L!L/QG|wdf 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 (%>Sln5hq xLZQ\2q 开始视频 \QUvImT - 光路图介绍 We]X+>BlO - 参数运行介绍 =&fBmV - 参数优化介绍 F.=uJdl.! 其他测量系统示例: W4CI=94 - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) O#7ldF( [&*$!M #{0DpSzE5 QQ:2987619807 (Df<QC`0v
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