测量系统(MSY.0001 v1.1)
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z^}u WV]%llj^ 应用示例简述 Ergh]"AD6- JX%B_eUlAs 1. 系统说明 AsyJDt'i #flOaRl.
光源 /g}2QmvH — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
TxL;qZRY
^ 元件
eYd6~T[9 — 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
Enu/Nj 2 探测器
Uf#.b2] — 干涉条纹
R4+Gmx1 建模/设计
o";5@NH —
光线追迹:初始系统概览
0Q^ -d+! — 几何场追迹加(GFT+):
69#D,ME? 计算干涉条纹。
n#,<-Rb- 分析对齐误差的影响。
3T)GUzt` AnK-\4 2. 系统说明 ck-ab0n 参考光路 Q@B--Omfh 
C{mL]ds< HAa2q= 3. 建模/设计结果 _&!%yW@
6[g~p< 8n} 5ve4 u 4. 总结 6( 1xU\x f>$Ld1 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
bvZTB<rA > <cK 1. 仿真
3KFw0(S/ 以光线追迹对干涉仪的仿真。
'BY{]{SL 2. 计算
*~b3FLzq 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
5fpBzn$ 3. 研究
x2gnB@t 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
^6*LuXPv n{oRmw- 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。
'\yp}r'u 应用示例详细内容 |BrD:+
系统参数 e_3KNQ`kA
r?Y+TtF\e 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 NPjh2 AJm &^WJ:BvA|^ 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。
|)'gQvDM ZZ 1s}TG 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
2w>lnJ- " jefB6k9h 2. 说明:光源 xi5/Wc6 6n9;t\'Gt P$4h_dw 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
B/#tR^R 因此,相干长度大于1m
5X^bvW26 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
H`!%" 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
sD V*k4 A)I4 `3E
~_vzss3-C qta^i819 3. 说明:光源 wm@/>X z0ULB?*" HA}pr6Z 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
7/c[ f 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
$,+'|_0yM 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
/($!("b 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
o* qF"xG 4. 说明:光学元件 IEb"tsel }Ip"j]h **I9Nw!IH 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
fneg[K 位相延迟平板材料为N-BK7。
XxT7YCi 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
'8g/^Y@ 透镜材料为N-BK7。
.;gK*`G2W) 其中心厚度与位相平板厚度相等。
^Pc>/lY$Q% .f'iod- [.e
Y xZ{= 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 2Z]<MiAx D @ucN|r}=R RZykwD( 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
?H9F"B$a 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]
ag6hhkjA ZB-+bY %SV"iXxY
=m@5$ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
X8T7(w<0%f 6. 分光器的设置 , WF)GS|7V iR-MuDM 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
!x9j~D'C` 7. 合束器的设置 %]9
<a Ed/@&52z0 HLMEB0zh^ 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。
J90q\_dY. ],r?]> 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 xNt *b"(r|Ko 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)。
cK.T=7T 应用示例详细内容 Ty]/F+{
仿真&结果 &k3'UN!&Ix
5 Vm
|/ 1. 结果:利用光线追迹分析 Vy
= fm 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
[P*3ld,,G% 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
U4#[>* 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 HF-Msu6 rVkoj;[ G+=6]0HT 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。
fM]McZ9)D 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。
FAu G`zu 3. 对准误差的影响:元件倾斜 2tvMa%1^ .kM74X=S 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°。
fSp(}'m2L 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
.
FT*K[+ih 4. 对准误差的影响:元件平移 9E_C
u2B 元件移动影响的研究,如球面透镜。
1QRE-ndc 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。
N}\Da:_
JbYv < `4s5yNUi= 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
x_Ki5~w5
3OHP-oa. 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
x+5Q}ux'G *qg9~/ 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
RVfRGc^lK Yfy6o6*: 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
&)Z8Qu 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。
3m4?l
~ S>7Zq5* 扩展阅读 @1P1n8mH] 1. 扩展阅读
ua:.97~Ym 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
|bDN~c:/ 开始视频-
光路图介绍 w_^&X;0^ -
参数运行介绍-
参数优化介绍 %dZD;Vhg 其他测量系统示例:
w;Qo9=- -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)