测量系统(MSY.0001 v1.1)
y?[ v=j*U _Zp}?b5Q 应用示例简述 oibsh(J3 p#ol*m5wE 1. 系统说明 yQ_B)b (|[2J3ZET
光源 <":;+Ng+ — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
Hbj,[$Jb 元件
EY^1Y3D w0 — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
AsQ)q 探测器
6_J$UBT — 干涉条纹
j-4VB_N@ 建模/设计
*"+=K,#D —
光线追迹:初始系统概览
0ZT5bg_M — 几何场追迹加(GFT+):
G! ]k#.^A, 计算干涉条纹。
)#BMTKA^ 分析对齐误差的影响。
c&r70L, mPOGidxix 2. 系统说明 >QjAoDVX? 参考光路 w,.+IV$Kk 
sT !~J4 %zA;+s$l 3. 建模/设计结果 !S^AgZ~
NO~*T?&
*S]Ci\{_ 4. 总结 1{r3#MVL 4H,`]B8(D 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
*EOdEFsR/ i'a?kSy 1. 仿真
931bA&SL=/ 以光线追迹对干涉仪的仿真。
%b%-Ogz;4 2. 计算
7FzA* 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
t|H^`Cv6 3. 研究
Ov};e 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
D2<fw# I~q#eO) 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。
aDq5C-MzG 应用示例详细内容 1%EBd%`#
系统参数 M2HomO/X)
k&&2Tq 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 GS0;bI4ay CpA|4'# 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。
=q>'19^Jx '= _/ 1F*q 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
y-T| # %dRo^E1p 2. 说明:光源 DQNnNsP:M- lphFhxJA{ 3[\iQ*d }B 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
M9Cv
wMi 因此,相干长度大于1m
ZRv*!n(Ug< 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
e&simX;W 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
TkE 8D
n Fw/6?:C}O6
FYOD
Upn N96jJk 3. 说明:光源 !,l9@eJQ 3;)>Fs; B.wYHNNV 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
yW+yg{Gg: 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
oeKHqP wg 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
wHsYF` 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
{s)+R[?m<o 4. 说明:光学元件 b_,|>U I[=j&rK` 2{]`W57_= 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
J cg,#@ 位相延迟平板材料为N-BK7。
a#^B2 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
;lq;X{/ 透镜材料为N-BK7。
aHs^tPg 其中心厚度与位相平板厚度相等。
XOxr?NPQ^ t2EHrji~ w<C#Bka 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 X-
pqw~$ s4G|_== uG?_< mun 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)。
O>qll6]{@ 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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R9W 1)9sf0LyU F
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'HT7_$?* [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
$h^wG)s2P 6. 分光器的设置 %dJX-sm@ 6^%UU
o% 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器
BsBK@+ZyI 7. 合束器的设置 ML:Q5 ^` vK 7^*qr;j 0F@"b{&0 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
]NjX?XdX< wkP#Z"A0~ 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 0="%Y^N ,pqGX3 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
jL(qf~c_ 应用示例详细内容 9w"h
仿真&结果 #@^t;)|
4/mig0"N. 1. 结果:利用光线追迹分析 +hvO^?4j 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
OH;b"] 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Nqw&< x+ 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 TS /.`.gT RD\ y(Y!?X I 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
&f!z1d-qg? 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
K|Ld,bq 3. 对准误差的影响:元件倾斜 #6ri-n 5:O-tgig. 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。
;w:M`#2 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
MG[o%I96 4. 对准误差的影响:元件平移 ;epV<{e$q4 元件移动影响的研究,如球面透镜。
8dV=[+ 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。
7#@cz5Su
Xg<*@4RD8 lCAIK 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
9&upujVS }-ftyl7 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
`jzTmt I([!]z 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
ulu9'ch ?dD&p8{ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
~7Ts_:E- 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。
C3< m7h fNb`X 扩展阅读 -`<kCW" 1. 扩展阅读
3BB%Z6F 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
{S,l_d+( 开始视频-
光路图介绍 (ohq0Y -
参数运行介绍-
参数优化介绍 ) _mr! z(S 其他测量系统示例:
,stN -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)