测量系统(MSY.0001 v1.1)
b{A#P? K$4Ky&89
应用示例简述 rB4]TQ`c avQwbAh[ 1. 系统说明 j9%=^ZoQj 139_\=5|U/
光源 "zugnim — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
r;-\z(h 元件
}q^CR(h (R — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
dwRJ0D]& 探测器
='(:fHhhX — 干涉条纹
;aSEv"iWX 建模/设计
0VPa=AW —
光线追迹:初始系统概览
N)QW$iw9 — 几何场追迹加(GFT+):
Ra/S46$ 计算干涉条纹。
hUqIjc uL4 分析对齐误差的影响。
)Ipa5i>t z;T?2~g! 2. 系统说明 L~\Ir 参考光路 ,+WDa%R 
4oJ0,u ig6F!p 3. 建模/设计结果 ]'hz+V31%
*t63c.S :V&#Oo 4. 总结 OF}vY0oiw? LKhUqW 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
Ay[6rUO 7"1M3P5*8 1. 仿真
LqNsQu"; 以光线追迹对干涉仪的仿真。
HN\9d 2. 计算
`rvS(p[s 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
d-X<+&VZ 3. 研究
3{CXIS 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
zpJQ7hym n* uT 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。
H8X{!/,^ 应用示例详细内容 3:s!0ty"
系统参数 :M3Fq@w=
(m13
ong 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 #>}cuC@ Tv!zqx#E 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。
>o.4sN@ Pa+%H]vB 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
W;Ct[Y8m F8nR.| 2. 说明:光源 )
}(Po_
`ml _vm ~yKId 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
1GE[*$vuq 因此,相干长度大于1m
f]Xh7m(Gh 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
\Cx2$<8 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
FG/1!8F Kqm2TMO]>V
PY[nnoF"| Ejmpg_kux 3. 说明:光源 /@ m]@ ''tCtG"
Xi {{qu:(_g 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
Z):q 1:y 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
1aDx 6Mq 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
n&1q* 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
"Doz~R\\ 4. 说明:光学元件 O |!cPB: $Y,y~4I evjj~xkte 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
kntYj}F( 位相延迟平板材料为N-BK7。
9eBD)tnw 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
[>![ViX 透镜材料为N-BK7。
E6XDn`: 其中心厚度与位相平板厚度相等。
gamE^Ee ? fW['% -!q^/ux 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 VkFMr8@| 42M_ %l_ 4(
$p8J 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)。
2ci[L:U 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]
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Em ^p)#;$6b z;DNl#|!L
Wz%H?m:g# [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
ZmI0|r}QbY 6. 分光器的设置 ,<k%'a!B
z^vfha 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器
ox*1F+Xri 7. 合束器的设置 dIW@L 9fm9xTL xpX<iT>5u 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
o%7-<\qS D6-R>"} 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ~[%_]/#&%z LAkBf 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
)pSA|Qt N 应用示例详细内容 G 9|2
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仿真&结果 JkhW LQ>o
By waD? 1. 结果:利用光线追迹分析 EHN(K- 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
wx^Det 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
=p^$>o 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 yIhPB8QL 4%2APvLW !c`&L_ "! 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。
k@
<dru 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。
~7 `,}) d 3. 对准误差的影响:元件倾斜 yDfH`]i)U h4jo<yp\ 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°。
|.VSw 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
hr;^.a^ 4. 对准误差的影响:元件平移 )9^)t 元件移动影响的研究,如球面透镜。
"4\k1H"_ 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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U0t|i'Hx T%%
0W J 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
~Oa$rqu%m 3_<l`6^Ns/ 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
]!ox2m_U SV@*[r 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
(?m{G Q d7Vp^^}( 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
D6Au)1y=& 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。
6#7hMQ0&;O
HdN5zl,q 扩展阅读 .<zKBv 1. 扩展阅读
FY^2 Y 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
V:w%5'^3 开始视频-
光路图介绍 N"}>);r -
参数运行介绍-
参数优化介绍 T?Kh' 其他测量系统示例:
M^[;{p2uZ -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)