测量系统(MSY.0001 v1.1)
5ff5M=M ;<cCT!A 应用示例简述 m<;MOS KAT"!b 1. 系统说明 LR4W ^"uD:f)
光源 !af;5F — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
Y_XRf8Sw 元件
:2b*E`+ — 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
)5x$J01S 探测器
!QqVJ a{j — 干涉条纹
a_D K"8I 建模/设计
|llmq'Q —
光线追迹:初始系统概览
AXo)(\ — 几何场追迹加(GFT+):
q}E'x/s2m 计算干涉条纹。
AGx(IK/_ 分析对齐误差的影响。
>Fe=PRs FELW?Q?k 2. 系统说明 =*UVe%N4 参考光路 i4SWFa`` 
d(5j#? ,z((?h,nm 3. 建模/设计结果 '81Rwp
7 lq$PsC bDegIW/'w 4. 总结 p@?(m/m$ @ L/i 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
rd X; :19s=0 1. 仿真
G+3uY25y 以光线追迹对干涉仪的仿真。
Aq$o&t 2. 计算
09iD| $~ 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
'Rv.6>xqc 3. 研究
sBE@{w% 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
+xr;X 9 ?.MlP,/K 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。
Kc3/*eu; 应用示例详细内容 |g\CS4$
系统参数 3 "|A5>Vo
V* ,u;* 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Wl,I %<&j} pQm-Hr78j 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。
^w*vux|F D]V&1n 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
| fn%!d`2 %nkbQ2^ 2. 说明:光源 hg `N`O A<[w'" `_{,4oi 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
c[?&;# feV 因此,相干长度大于1m
O-+!KXHd[ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
8ePzUc\# 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
A&Q!W)= S.owVMQ
r+MqjdXG (j}edRUnB 3. 说明:光源 d^|r#"o[ H|cxy?iJ uF T5Z 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
ksqb& ux6 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
!j0iLYo(* 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
%S%0/ 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
y$?O0S%F 4. 说明:光学元件 fydQaxCND MV?sr[V-oP TyaK_XW 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
e/IVZmUn^ 位相延迟平板材料为N-BK7。
2AjP2 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
3,@|kN< 透镜材料为N-BK7。
DJH,#re> 其中心厚度与位相平板厚度相等。
}An;)!>(nF X*M-- *0q' 7"k\i= 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 WQY\R!+ i,$n4 9/5EyV 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)。
]Ai!G7s8P 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
GF*E+/
; OKNGV,{` @<p9O0
'\LU 8VC [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
Ua>.k|>0 6. 分光器的设置 IpsV4nmnz- d#HN'(2t 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 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
/_/Z/D! 7. 合束器的设置 <Ow+LJWQK 8EZ,hY^ +PHuQ 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 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。
EaN^< 8"x\kSMb 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 `>{S?t< N|s8PIcSp 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)。
C3 (PI,, 应用示例详细内容 [N*`3UZk"
仿真&结果 2H`;?#Uq:
fH;lh- 1. 结果:利用光线追迹分析 9B1bq # 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
KU;m.{ 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
M
cbiO)@I 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 \'Ca%j lK y4Nry9 [{rne2sA 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
=&;}#A%m 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。
ny+_&l^R~( 3. 对准误差的影响:元件倾斜 v|YJ2q?19 A,GJ6qp3 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 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°。
~bX ) %jC 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
Sy34doAZ 4. 对准误差的影响:元件平移 ~DK=&hCd! 元件移动影响的研究,如球面透镜。
{ :_qa | 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。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。
Kl+4A}Uo
;Q%3WD [$%0[;jtS 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
\W})Z72 U\", !S~< 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
;i;;{j@$i [wjH;f>SQ 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
\E2S/1p ~Uaz;<"j0 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
F5f1j]c 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。
Ty"=3AvRLV /pnQKy. 扩展阅读 Ix|^c268o< 1. 扩展阅读
97SG;,6 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
38(|a5 开始视频-
光路图介绍 I KDh)Zm -
参数运行介绍-
参数优化介绍 WevXQ-eKm 其他测量系统示例:
?anKSGfj -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)