测量系统(MSY.0001 v1.1)
7&U&E| 8AL\ST51x" 应用示例简述 O("Uq../3 O)]v;9oER 1. 系统说明 BMFF= <{Q'&T
光源 <41ZZ0<EwY — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
6B" egYv 元件
632bN=> — 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
/Vww?9U; 探测器
? mv:neh — 干涉条纹
fThgK;Qy'U 建模/设计
w5,Mb —
光线追迹:初始系统概览
-Q"hZ 9 — 几何场追迹加(GFT+):
},@``&e 计算干涉条纹。
W\cjdd 分析对齐误差的影响。
taWqSq! gb" 4B%Hm 2. 系统说明 4w93}t.z 参考光路 28I^$> [ 
V
'.a)6 [XR$F@o 3. 建模/设计结果 {ci.V*:"
=qu(~]2( [f/I2 4. 总结 {tiKH=&J @'6"7g 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
ztll} "ju'UOcS/ 1. 仿真
wT,R0~V0 以光线追迹对干涉仪的仿真。
!t#F/C 2. 计算
vB'>[jvA| 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
>jg0s)RA' 3. 研究
!&^gaUa{ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
;i<jhNA qv*7K@ 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。
JRaq!/[( 应用示例详细内容 ;C.S3}
系统参数 bulS&dAX
i3$$,W! 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 r6Aneg7 5GzFoy)j> 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。
~f\G68c Z4b|| 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
}H> ^o9 [iP#VM-N 2. 说明:光源 WKfkKk;G +]Zva:$#` i1lBto[ 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
X}ma] 因此,相干长度大于1m
R%Y`=pK>} 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
]6r;}1c
在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
]`g@UtD9` CusF/>
58Xzup_" tBbOY}.VD 3. 说明:光源
]:M0Kj&h E
H:T i%m"@7.kk 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
:Qt 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
D\dWt1n 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
EOj"V'! 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
"hxN !,DEZ 4. 说明:光学元件 bNs4 5hDP @mP]*$00 x!LQxoNF 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
a8k; (/ 位相延迟平板材料为N-BK7。
`{k"8#4:qA 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
Hb} X-6N 透镜材料为N-BK7。
W!Hm~9fz 其中心厚度与位相平板厚度相等。
{9Y+.46S Dl(3wgA q;g>t5]a 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 y;wx?1) XR2~Q)@ MTg:dR_ 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
9vUO*D 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
'm1N/)F ^z1&8k"[^ X+L) -d
VVH.2&`I [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
[FA{x?vkf 6. 分光器的设置 ~(!XY/0e &qpr*17T 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器
]D[DU]K 7. 合束器的设置 !tfb*@{;' MYJg8 '[j 'o|30LzYgQ 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
L^2FQti> r.3/F[. 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 S5~VD?O, +zXEYc 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
JlMT<;7\ 应用示例详细内容 VE+IKj!VG0
仿真&结果 7K)6^r^
g?-lk5 1. 结果:利用光线追迹分析 O+g3X5f+ 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
yFDv6yJ. 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
I}Nd$P)> 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 L}@c6fHG u[nyW3MZ (Yp+bS(PU* 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。
nF6q7 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。
^Wxad?@ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 Ee`1F#c PV|uPuz 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°。
64hk2a8 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
mM`wITy 4. 对准误差的影响:元件平移 ]-ZEWt6lsc 元件移动影响的研究,如球面透镜。
311LC cRp 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。
J7r|atSk
X]\ \, !rqF}d 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
$<:E'^SAS CPNL
94x 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
KII *az V(Ub!n:j 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
'1M7M(va 3p0LN'q]A 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
]\7]%( 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。
J_s>N v\p;SwI 扩展阅读 e{m2l2Tx: 1. 扩展阅读
v4C{<8:X 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
@)Ofi j 开始视频-
光路图介绍 um9_ru~ -
参数运行介绍-
参数优化介绍 FQ=@mjh 其他测量系统示例:
]Dw]p!@ -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)