测量系统(MSY.0001 v1.1)
dIW@L >v2/0>U 应用示例简述 oz:"w
nX F42<9)I 1. 系统说明 >dx/k)~~-L tq}MzKI*
光源 4O<sE@X — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
IdqCk0lVD 元件
JkhW LQ>o — 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
7r&lW<:> 探测器
EHN(K- — 干涉条纹
}yVx"e) 建模/设计
eAmI~oku —
光线追迹:初始系统概览
auga`* — 几何场追迹加(GFT+):
9U8x&Z]P 计算干涉条纹。
DkX^b:D*f 分析对齐误差的影响。
)r^vrCNy> DQ(0:r 2. 系统说明 r0!')?#Z 参考光路 -0UR%R7q 
<8(=Lv`)q FQJiLb._Z 3. 建模/设计结果 F ei5'
"4\k1H"_ 1RJFPv 4. 总结 U0t|i'Hx ^3[_4av 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
}4p)UX>aWT fX]`vjM{ 1. 仿真
sC.b'1P 以光线追迹对干涉仪的仿真。
n&Ckfo_D 2. 计算
+: x[cK 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
& XmaGtt 3. 研究
hw,nA2w\ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
D%~tU70a w i[9RD@ 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。
-nXP<v=V 应用示例详细内容 ~n-Px)
系统参数 Pr1qX5> =
y{/7z}d 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 }[Z'Sg]s ("\{=XAQ 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。
ffG<hclk K(i}?9WD 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
`Jk0jj6Z /i3JP} 2. 说明:光源 Qn7T{ BW +=jS!
xRe`Duy: 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
n74\{`8]o 因此,相干长度大于1m
Ux7LN@4og 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
x>}ml\R 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
[a04(
2g h <e
r5DRF4,7 `*Yw-HL 3. 说明:光源 H0;Iv#S! Ss+F HwHF8#D*l 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
ID43s9 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
K f/[Edn 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
sSh{.XuB+3 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
.JPN '; 4. 说明:光学元件 ~f h l)9IgJ|<b M@R"-$Z 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
j:h}ka/!p 位相延迟平板材料为N-BK7。
mY.v: 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
&]DB-t#\ 透镜材料为N-BK7。
H].|K/-p 其中心厚度与位相平板厚度相等。
Z1eT>6|]r B+K6(^j,,y |Y>Jf~SN 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 /?eVWCR 6;Z-Y>\c TI'v /=;) 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)。
_K o#36.S 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]
o]4]fLQ YI g(^>sq ;=y"Z^
I/`"lAFe [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
U05;qKgkDF 6. 分光器的设置 A`n>9|R #7i*Diqf9 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
/K#k_k 7. 合束器的设置 VHxBs /W/e%. =]%JTGdp( 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。
6Ijt2c'A} (9Zvr4.f7 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ;Z]Wj9iY Y;/@[AwF 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)。
/'sv7hg+ 应用示例详细内容 (xHmucmwp
仿真&结果 Cz0FA]-g
lL}NiN-)t 1. 结果:利用光线追迹分析 Sc7 Ftb% 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
N&HI)X2& 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
hzo> :U 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 AS7L B*Tn@t W ;7'O=% 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。
'z$$ZEz!C 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。
'^UHY[mX8 3. 对准误差的影响:元件倾斜 QTy=VLk43 l7|z]v- 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°。
^%r6+ey 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
Y4rxnXGw 4. 对准误差的影响:元件平移 "`>6M&`U 元件移动影响的研究,如球面透镜。
/eV)5`V 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。
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@G4Z g-eJan&]N 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
(/A.,8Ad ;z'&$#pA 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
fx;rMGa hY`<J]-'` 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
~/L:$ "wgPPop 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
OG5{oH#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。
zjmoIE \u,CixV= 扩展阅读 )ros-dp` 1. 扩展阅读
,Kv6!ib6Q 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
Uu_qy(4 开始视频-
光路图介绍 tm~9XFQ< -
参数运行介绍-
参数优化介绍 t]h_w7!U 其他测量系统示例:
I~&*^q6 | -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)