测量系统(MSY.0001 v1.1)
C3_*o>8 FD@! z
: 应用示例简述 )@Zel.XD )nJ>kbO~8 1. 系统说明 0Hz3nd?v -%N (X8
光源 ~b7Nzzfo — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
Zka;}UL&Q 元件
z H \*v' — 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
NfO0^^" 探测器
8@qahEgQ — 干涉条纹
WWO jyj 建模/设计
LTY.i3
—
光线追迹:初始系统概览
q@!:<Ra,){ — 几何场追迹加(GFT+):
X!
]~]%K$y 计算干涉条纹。
bR6bS7$ 分析对齐误差的影响。
9]YmP8 m:41zoV 2. 系统说明 Q.|2/6hD7[ 参考光路 16+@#d%#p 
4YCGh VC+\RB#:- 3. 建模/设计结果 DuE>KX{<!R
5Ci}w|c/> WIGb7}egR 4. 总结 .U3p~M+ )5t_tPv 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
L9kP8&&KK *=Fcu@ 1. 仿真
}"8_$VDcz 以光线追迹对干涉仪的仿真。
A:!{+ 2. 计算
E7<:>Uh 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
wTW"1M 3. 研究
7/1S5yUr| 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
m88~+o<G% 5a`}DTB[Co 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。
'I~dJEW7 应用示例详细内容 H xlw1(zS
系统参数 ` WB|h)Y
X"0Q) 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 {k*_'0 x -!FS h8q 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。
yS43>UK_W+ at*=#?M1? 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
(NQ[AypMI 3pp
w_?k 2. 说明:光源 xr/k.Fz _"bx#B* s7e'9Bx 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
}:mI6zsNj 因此,相干长度大于1m
^\?9W 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
B<R-|-# 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
}rE|\p> H6O\U2+
vy#(|[pL{ fz&}N`n 3. 说明:光源 kUt9'|9! %)D7Dr r Lh
h 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
$T4PC5. 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
w(j9[ 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
xD=D *W 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
agYKaM1N 4. 说明:光学元件 z!+<m< AE711l- nf4P2<L! 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
#+;=ijyF 位相延迟平板材料为N-BK7。
f#~Re:7.c 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
4.'EEuRw\} 透镜材料为N-BK7。
$ZRN#x@ 其中心厚度与位相平板厚度相等。
Cf7\>U-> /v{[Z&z
%\cC]<> 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 z aF0nov >{S $0D q UnFEg 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
4m*(D5Y=| 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
)ta5y7np
zmFFBf"< k%g xY% 0
r!^\Q7 [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
Xoy 1Gi? 6. 分光器的设置 .6NSt !r*;R\!n2 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器
WDdi}i>2 7. 合束器的设置 d_uy;-3 `5Btg.
& ugB{2oq i 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
>~rd5xlk (J&Xo.<Z- 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 s
vb4uvY %j">&U.[ 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
+c a296^ 应用示例详细内容 :dN35Y] a
仿真&结果 \&5@ yh
j/D)UWkR 1. 结果:利用光线追迹分析 C|\^uR0 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
^Nw]'e3 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
?(q*U!=
2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 {*;]I?9Al Oq,.Kz #2jn4> 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
{@5WeWlz~ 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
nnL$m_K~ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 _[i=TqVmf `E=rh3 L0o 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°。
;j U-< 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
#0g#W 4. 对准误差的影响:元件平移 S}^s5ztm 元件移动影响的研究,如球面透镜。
MQ(/l_=zQ 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。
I`W-RWZ
x7Rq|NQ Y-q@~vZ] 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
BhW]Oq& x}<G!*3 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
1qj%a%R P}9Y8$Y>U 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
Cw[Od"B\?U CY3 \:D0I 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
&n]Z1e}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。
:Q
?J}N OF<n T 扩展阅读 o|qeh<2=x 1. 扩展阅读
'Z2N{65 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
QP5:M!O<) 开始视频-
光路图介绍 EO/cW<uV' -
参数运行介绍-
参数优化介绍 +<\cd9 其他测量系统示例:
.;Utkf'I -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)