测量系统(MSY.0001 v1.1)
zTU0HR3A D*d]aC 应用示例简述 Y}wyw8g/ sXFZWj}\ 1. 系统说明 fz
"Y CHe Nj/
x. X
光源 WH^%:4 — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
S?2>Er 元件
6Z"X}L,* — 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
Z,PPu&lmE/ 探测器
_H@DLhH|= — 干涉条纹
l*G[!u 建模/设计
'm$L Ij?@ —
光线追迹:初始系统概览
X"eYK/7 — 几何场追迹加(GFT+):
9hyn`u. 计算干涉条纹。
Ig{0Z"> 分析对齐误差的影响。
h/Y'<: G18b$z 2. 系统说明 c7H^$_^ = 参考光路 SOIN']L|V[ 
`Urhy#LC !j-Z Lq:; 3. 建模/设计结果 4 #Jg9o
,eS)e+yzc2 d&>^&>?$zh 4. 总结 UJ2U1H54h 6_B]MN!( 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
R=\IEqqsi 2&cT~ZX&' 1. 仿真
, W?VhO 以光线追迹对干涉仪的仿真。
"#g}ve, 2. 计算
n `Ac 3A 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
))Za&S*< 3. 研究
JW&gJASGC 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
{_*yGK48n E"IZ6)Q 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。
~"A0Rs= 应用示例详细内容 c &c@M$
系统参数 'Pbr
v
:k#HW6p 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 2~[juWbz uQzXfOq 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。
`WS&rmq&' [V`r^ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
K(|}dl: f6p/5]=J26 2. 说明:光源 yf,z$CR k}rbim F"mmLao 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
[#iz/q~} 因此,相干长度大于1m
7xR\kL., 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
cZ3v=ke^ 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
ia?
c0xL Iga024KR
GLODVcjf 4^d?D!j 3. 说明:光源 y1#1Ne_ B<C&xDRZ0 Ho]su? 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
:23P!^Y
扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
Fk;Rfqq 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
Uw:"n]G]D? 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
n&!-9:0 4. 说明:光学元件 G+m }MOQP7 hqdDm nr3==21Om4 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
~>XxGjxe 位相延迟平板材料为N-BK7。
[N'h%1]\ 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
rZpXPI 透镜材料为N-BK7。
@}ZVtrz 其中心厚度与位相平板厚度相等。
D m9sL! \)Cl%Em [-x7_=E# 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 47B&s
|l!aB(NW Z30A{6} 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;~!P 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]
{c0`Um3&> ss-D(K" "Yy n/
d d;T-wa} [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
cc3 4e 6. 分光器的设置 LH6vLuf ~QVH<`sn 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
F:ELPs4" 7. 合束器的设置 Mb=" Te>| Ir]\|t `$NP>%J- 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
fc@A0Hf B7%U_F|m 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 WEpoBP
CL M^I(OuRMeI 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
[00m/fT6 应用示例详细内容 D)Dr__x
仿真&结果 :hA#m[
yLcEX 1. 结果:利用光线追迹分析 DTs;{c 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
0CvUc>Pj`" 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
i6N',&jFU 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 2?i7UvV GKCroyor ItCv.yv35 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
92-I~
!d 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
wNX]7wMX 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ^C%<l(b ]%(2hY~i 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。
E)3NxmM# 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
i?;Kq~, 4. 对准误差的影响:元件平移 ?1".;foZ 元件移动影响的研究,如球面透镜。
2+O'9F_v 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。
,[;G|et
=Runf
+} U;I9 bK8 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
0(btA~'* ]R? 4{t4 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
mcok/,/ 8r!zBKq2~ 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
"h ^Z A70d\i 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
Qci]i)s$js 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。
ZG@q`<:j 1nOCQ\$l 扩展阅读 y3ikWnx 1. 扩展阅读
Np)lIGE 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
]{L jRSV 开始视频-
光路图介绍 RGX=) -
参数运行介绍-
参数优化介绍 Q7A MRrN 其他测量系统示例:
yppo6HGD -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)