测量系统(MSY.0001 v1.1)
:~dI2e\: c=\H&x3X 应用示例简述 $+Vp> g{$F;qbkO 1. 系统说明 Q.])En >i s*.&DN
光源 BJI"DrF — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
Cdbh7 元件
"A%JT3 — 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
*mj3 T
探测器
[%yCnt — 干涉条纹
y6 _,U/9 建模/设计
aMycvYzH —
光线追迹:初始系统概览
#[aHKq:?b — 几何场追迹加(GFT+):
T@, tlIM 计算干涉条纹。
!Won<:.[0 分析对齐误差的影响。
fp2.2 @[ sas:5iB5 2. 系统说明 Ju 0 参考光路 (}NKW 
CYWL@<p, s.uV,E*wu 3. 建模/设计结果 c2fbqM~
j_2yTz"G- ~^pV>>LX| 4. 总结 is [p7- 982n G-" 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
;`MKi5g VOK0)O>& 1. 仿真
=]yzy:~ey 以光线追迹对干涉仪的仿真。
5t&;>-A'?' 2. 计算
BK16~Wl 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
E[N3`" 3. 研究
V:vYS 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
D4fHNk)kZ .gK>O2hI 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。
?* %JGz_ 应用示例详细内容 ^saH^kg1"
系统参数 n_X)6 s
{[%kn rRJ 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Q(J6;s#b pN
^^U[ 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。
Tf1G827 wN4N2 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
Sx", Zb +vh 4I 2. 说明:光源 -*I Dzm hLf<-NM tEXY>= 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
`swf~ 因此,相干长度大于1m
hs5aIJ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
}pzUHl> 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
g*nh8 mlmp'f
VS{po:]A q fQg?Mr 3. 说明:光源 H3{FiB] U:n3V yRt>7'@X 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
utDjN" 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
>w~Hq9 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
hkhk,bhI 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
ogrh" 4. 说明:光学元件 Fuuy_+p@G l&f"qF? xy$agt>j> 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
B]o5HA<k 位相延迟平板材料为N-BK7。
G(~
s(r{%I 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
cU^Z=B 透镜材料为N-BK7。
I#m0n%-[ 其中心厚度与位相平板厚度相等。
nYc8+5CcK' zFn-VEJ) 6ofi8(n[ 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Y%B:IeF} AD , y)B>g/Hoh 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
?Thh7#7LM 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
mjwh40x.o 6/Pw'4H9$ iksd^\]f
lLb"><8a [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
G{ 9p.Q 6. 分光器的设置 tTzPT< !BocF<U E 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
k_^|%xJ 7. 合束器的设置 srbU}u3VZ bCv^za]P6 GRt1]%l#$ 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。
tS2Orzc>, U{+<c [ 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 EO<{Bj=2 8hK\Ya:mP 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)。
y$f{P:!"{3 应用示例详细内容 ^`96L
仿真&结果 jgfl|;I?pg
a=m7pe^ 1. 结果:利用光线追迹分析 zuq7 x7 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
wstH&^ 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
Vh WF(* 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 h]6"~ m _Py/,Ks.q 'DB4po. 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
u0)~Im,X 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
Ax9a5;5WM 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ^,?dk![1Cv wcdD i[E>i 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。
w
A0$d 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
o
IUjd 4. 对准误差的影响:元件平移 5L'bF2SI 元件移动影响的研究,如球面透镜。
jP]I>Tq 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。
VeJM=s.y7
3(Y#*f| [%8t~zg 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
zSpL^:~ vbDSNm#Yv 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
9vAY|b^ W'
DpI7 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
`eF&|3!IYQ $qoh0$ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
*$t<H-U- 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。
[_jd cWd\Ki 扩展阅读 E!~Ok 1. 扩展阅读
*@XJ7G[ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
AjTkQ)
开始视频-
光路图介绍 %[x oA)0! -
参数运行介绍-
参数优化介绍 HF3W,eaqK 其他测量系统示例:
[r,ZM -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)