测量系统(MSY.0001 v1.1)
Q/u2Q;j> +mgm39 应用示例简述 84X/=l-c= e-@.+f2CC 1. 系统说明 vJ&g3ky :"ta#g'
光源 -g5o+RT@ — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
`l%)0)T 元件
@N(*1,s2 — 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
c] '-:= 探测器
:gwM$2vv — 干涉条纹
^9jrI 建模/设计
p-qt?A —
光线追迹:初始系统概览
9/yE\p. — 几何场追迹加(GFT+):
yJ0q)x sS 计算干涉条纹。
^8z~`he=_J 分析对齐误差的影响。
U8||)+ y;$
!J 2. 系统说明 be->ofUYgs 参考光路 ~uUN\qx52 
9 SBVp6' ;A\SbLM 3. 建模/设计结果 Yg~$1b@
ukInS:7 0]~'} 4. 总结 }Dc7'GZ SJ%h.u@&@F 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
P
{0iEA|k o`{@':%D` 1. 仿真
ab!Cu8~v 以光线追迹对干涉仪的仿真。
eX0due 2. 计算
DwNEqHi 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
X+$IaLfCxD 3. 研究
l5/!0]/ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
dEvjB"x ) 8_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析。
|Nf90.dL 应用示例详细内容 q+J;^u"E
系统参数 x^959QO~
->u}b?aF 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 @5,Xr`] 02F\1fXS 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。
9sId2py]W vMHJgpd&j 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
],l}J'.8<V 6!|/(~ 2. 说明:光源 i^Ip+J+[ 6");NHE >OotgJnhC 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
2zlBrjk; 因此,相干长度大于1m
sWGc1jC?.F 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
A?;KfVq 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
!zR1CM `iQ9 9
<fm<UO,% 9l&4mt;+&< 3. 说明:光源 "T~ce@ ui!MQk+D9 gY/p\kwsj 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
?]/"AWUX 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
:H8`z8=0f{ 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
;%YAiW8{Xk 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
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j13cC$ 4. 说明:光学元件 WW[G ne $8;`6o` i[N=. 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
'>U&B} 位相延迟平板材料为N-BK7。
{~0r3N4Zl 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
QG8X{' 透镜材料为N-BK7。
Pq<]`9/w^w 其中心厚度与位相平板厚度相等。
F&6Xo]? H"vy[/UcR abw7{%2 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Gi7p`F. tGVC"a =*'K'e>P3 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)。
b!gvvg< 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]
+m]Kj3-z@ qP4vH] +)U>mm,
VPI;{0kh [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
w\`u|f;Aq 6. 分光器的设置 4cQ|"sOzD 6JUjT]S% 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
n/vKxtW 7. 合束器的设置 Cj3C%W rL3 f%L ]`H8r y2 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。
\ Q E?.Fx t{g7 :A 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 SMIr@*R k=``Avp? 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)。
L>>Cx`ASi 应用示例详细内容 D)){"Q!b
仿真&结果 0$1-5XY9
U{|WN7Q:A 1. 结果:利用光线追迹分析 9LK<u $C 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
|x/00XhS 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
"inXHxqu/J 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Izr_]% )zYm]\@ k*$[V17 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。
E@N& Y1t 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。
8TV
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n 3. 对准误差的影响:元件倾斜 k*"FMJG_ 5* 3T+OK 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°。
['#3GJz- 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
rc ()Eo50 4. 对准误差的影响:元件平移 x2@W,?oPm 元件移动影响的研究,如球面透镜。
F?*ko, 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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PZE{-TM?W `p\@b~GM 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
w\(;>e@ S*9qpes-m| 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
Kjfpq!NYE [)KLmL% 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
H=1Jq y~-dQ7r 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
% >}{SS 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。
*r|)@K| 2GW.'\D 扩展阅读 ML-?#jNa< 1. 扩展阅读
CF0i72ul5 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
l?J|Ip2W 开始视频-
光路图介绍 wD|I^y; -
参数运行介绍-
参数优化介绍 vzPuk|q3 其他测量系统示例:
ON
q =b I* -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)