测量系统(MSY.0001 v1.1)
$ 4&
) {I2qnTN_a 应用示例简述 abVz/R/o 4l6+8/Y 1. 系统说明 D\Nhq Vw $g?`yE(K
光源 iA^GA8dn — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
NG2@.hP:uU 元件
Psf'#4g — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
lAM"l)Ij 探测器
f_&bwfbo — 干涉条纹
-I'@4\< 建模/设计
d`_X$P4y —
光线追迹:初始系统概览
^_cR — 几何场追迹加(GFT+):
Xiyh3/%yy 计算干涉条纹。
/puM3ZN 分析对齐误差的影响。
m),3J4(q E_aDkNT 2. 系统说明 A7;|~?? 参考光路 ^E5[~C*o3 
Z5vpo$l nI-^ 3. 建模/设计结果 "Zh6j)[o
f/r@9\x \>@'wl 4. 总结 k_2W*2'S d@:4se-q+ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
8?L7h\)- o+H;ZGT5H 1. 仿真
9Okb)K95 以光线追迹对干涉仪的仿真。
H^N@fG<*dh 2. 计算
/uc*V6Xd
( 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
qw!_/Z3[ 3. 研究
%D(%
lh2 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
`[.':"~2N 7h4"5GlO0 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。
v$O%U[e< 应用示例详细内容 A&$oiLc
系统参数 S}=euY'i
6o_t;cpT 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 8H>: C(h S
z3@h" 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。
fNVNx~E >taC_f06 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
Ol,Tw=? X0=#e54 2. 说明:光源 a!1\,. OZ*V7o }*2q7K2bj 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
>g+ogwZ 因此,相干长度大于1m
'NM$<<0 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
uZe|%xK$y 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
?(cbZ#( o DQ{Yr>J
M>CW(X Zhl}X!:c?\ 3. 说明:光源 ,qj pU4B6KTW .[v4'ww^ 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
D Hkmn 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
hhTM-D1Ehs 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
zCdQI 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
~aK@M4 4. 说明:光学元件 n\Z&sc &ACM:&Ob TSQ/{=r 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
a *n^( 位相延迟平板材料为N-BK7。
PYldqY 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
lNcXBtwK@# 透镜材料为N-BK7。
('/5#^%R 其中心厚度与位相平板厚度相等。
ncEOz1u 69U[kW& -[cl]H)V 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 E\5cb[Y \:cr2 w'c RO-ABFEi( 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)。
0jY#,t?> 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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+" Jd ;><9R@0 KGCm@oy
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:I(-@2?{ 6. 分光器的设置 DP=4<ES%+ #!wL0p 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
lW! U: 7. 合束器的设置 8~QEJW$ JzA`*X[ rz c}2I 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。
[KIK}: xP<cF 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 p)d0ZAs WN?1J4H 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)。
hcEUkD 应用示例详细内容 *@J
仿真&结果 uf;^yQi
B_w;2ZuA 1. 结果:利用光线追迹分析 &j}\ZD 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
R v61*F4 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
B;A^5~b 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 _w+ix9Fr? Q ^%+r"h 9QaEUy*, 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。
bXoj/zek 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。
v~>^c1: 3. 对准误差的影响:元件倾斜 [4:_6vd7X \BC|`)0h 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°。
V\8vJ3.YV 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
,bRvj8"M 4. 对准误差的影响:元件平移 .W{\wkn 元件移动影响的研究,如球面透镜。
SRq0y,d 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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KN6C ^Z7])arA 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
jIx5_lFe pqPhtWi%PJ 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
l^x5m]Kt f $MVgX 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
1<_i7.{k `X8AM= 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
RG=!,#X 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。
p:u?a, p Ilvz@= 扩展阅读 0eY$K7
U 1. 扩展阅读
+Ok R7bl 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
JF]HkH_u 开始视频-
光路图介绍 J2_D P -
参数运行介绍-
参数优化介绍 :.B};;N 其他测量系统示例:
D\8 ~3S'd -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)