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测量系统 Qsbyy>o) y4kn2Mw; 应用示例简述 n*\o. :f <Y`(J# 1. 系统说明 /dCsZA <V^o.4mOg> 光源 E-WpsNJ)X — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) RvR.t"8 元件 -C2!`/U — 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 jRsl/dmy 探测器 K@p9_K8 — 干涉条纹 02,t 建模/设计 ]!TE — 光线追迹:初始系统概览 .rBU"Rbo — 几何场追迹加(GFT+): [[[C`H@ 计算干涉条纹。 ;Rv WF ) 分析对齐误差的影响。 q7CLxv
&QG Z66Xj-o 2. 系统说明 |eRE'Wd0 T={!/y+ 参考光路 vd%AV(]<LJ  ozY$}|sjDT 3. 建模/设计结果 X@kgc&`0 Z`kVyuQ +(!/(2>~ 4. 总结 9,8/DW.K o}=*E 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 b}(c'W*z% ICz:>4M-dn 1. 仿真 "EpH02{i 以光线追迹对干涉仪的仿真。 +s<6eHpm 2. 计算 e#hg,I 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 :?UcD_F 3. 研究 >)D=PvGlmp 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 *-ys}sX W$X/8K bn 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。 3D6&0xTq &j~9{ C 应用示例详细内容 `Ij EwKra 系统参数 R?1Z[N 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 8pEA3py ;HCK iHC 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。 '`;=d<' COsy.$|4 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 3rK\
f4' nP[Z6h 2. 说明:光源 Hya.OW{ 8d$|JN;) kB?/_a`] 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 gdCit-3 因此,相干长度大于1m jW7ffb
`O 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 } J?,?>Z 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 7# wB aA$\iFYA
9Tr ceL; `}`Q qv 3. 说明:光源 PCwc= \5tG>>c i ?Sh"%x 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ?#a&eW 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 )^8[({r~ 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 G(?1 Urxi 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 _8 r'R 4. 说明:光学元件 ]i075bO/ xKUWj<+/ /&\V6=jA1 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 9_==C"F 位相延迟平板材料为N-BK7。
{Y/0BS2D 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 r]-n, 透镜材料为N-BK7。 MtwlZg`c3 其中心厚度与位相平板厚度相等。 pq]z%\$u NA$)qX_ 3f$n8>mq 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 /$clk= p*<I_QM! 5s\;7> 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)。 \^0>h`[ 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [(a3ljbRX $@kOMT 6. 分光器的设置 n CwA8AG =RXeN+
&R CAx$A[f< ELV~
ayp5 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 OYxYlUq 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 [>>_%T\I 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 U]+I P;YS E$z- |-{> 7. 合束器的设置 e}-fGtFx l?IeZisX I@z@s}x> {/)i}V#RE 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 @f"[*7Q`/ 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 )2wf D LmyaC2 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 uv-O`) /Z]nV2$n)V L_9uwua.B~ 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)。 W4av?H 应用示例详细内容 wbOYtN Y@ 仿真&结果 lvODhoT AvZ5?rN$ 1. 结果:利用光线追迹分析 Q=%W- PA803R74 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 &c"!Y)%G 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ?7)v:$(G} A@_>9; 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 DazoY&AWE ?fP3R':s
wT19m 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 KF(y`(8f 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 ,]ySBAO 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 Z5oDj|&l} d0}(d Gl 3. 对准误差的影响:元件倾斜 {[:C_Up)f t90M]EAV 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 >`&2]Wc) 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 :zo5`[P 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 Nz3+yxv1 I+twI&GS 4. 对准误差的影响:元件平移 2 <OU)rVE4 fsK=]~<g 元件移动影响的研究,如球面透镜。 Hmm0H6&u 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 4x-,l1NMR 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 n6,YA2yZO @,= pG *7Y#G8 s 5. 总结 (y?F8]TfM 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 6&'kN2 {R63n 4. 仿真 gCsN\z 以光线追迹对干涉仪的仿真。 2V%z= %U}6(~
5. 计算 l=T;hk 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 t\QLj&h}E "3]}V=L<5 6. 研究 B_[I/ ? 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 \reVA$M[ u/|@iWK: 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。 urkuG4cY G Wa6FX:/ 扩展阅读 ;CS[Ja>e ~vpF|4Zn5 1. 扩展阅读 6Hb a@Q1` 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 aqk$4IG #mUQ@X@K 开始视频 b"#S92R+ - 光路图介绍 ;Qq_ - 参数运行介绍 W//+[ - 参数优化介绍 w[l#0ZZ 其他测量系统示例: !nJl.Y$ - 迈克尔逊干涉仪 MUZ]*n&0
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