测量系统(MSY.0001 v1.1)
1[p6v4qO{ ~8:q-m_h 应用示例简述 yhm6% %])U ( 1. 系统说明 _}+Aw{7!r gr1NcHu
光源 AK$&'t+$}7 — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
uaghB,i'n 元件
c||EXFS}O — 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
NW_i<# 探测器
>vQ8~*xd — 干涉条纹
u+EZ"p;o 建模/设计
_Ns/#Xe/ —
光线追迹:初始系统概览
Fi)(~ji: — 几何场追迹加(GFT+):
Gk:tT1 计算干涉条纹。
*).u:>D4 分析对齐误差的影响。
T,@s.v gZq_BY_U 2. 系统说明 tE'^O<
K 参考光路 R*0]*\C z 
jRiXN% Y%9$! 3. 建模/设计结果 ~(*2:9*0
Gb!R>WY y'L7o
V?L9 4. 总结 %\"<lyD Mh"X9-Ot 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
U45kA\[bZ H46N!{<;@ 1. 仿真
6}l[%8 以光线追迹对干涉仪的仿真。
!,lk>j.V 2. 计算
HTz5LAe~b7 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
hk+8s\%- 3. 研究
H #Hhi<2 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
9$k0 S5o,\wT 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。
uM)#T*( 应用示例详细内容 +>3jMs~&
系统参数 7+9o<j@@o
IJ]rVty 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 bog3=Ig- ^'\JI 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。
5'\detV_ R_W6} 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
/|0xOiib mqtX7rej 2. 说明:光源 Vx z` P{,A% t \&_pI2X 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
.af+h<RG4$ 因此,相干长度大于1m
Um^4[rl:#g 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
7Q^p|;~a 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
A!cY!aQ av&~A+b.r
6l'J!4*qY 5Q;Q 3. 说明:光源 OUq%d8W }W)b \sz*M
B 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
%nRgHN> 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
cO$xT;kK 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
dbJ3E)rF 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
_h+7KK 4. 说明:光学元件 8WE@ X)e en>n\;U !(Ymc_s 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
5S<Rz) 1r 位相延迟平板材料为N-BK7。
[tT_ z<e` 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
Q6)?#7<jy 透镜材料为N-BK7。
N5c*#lHI 其中心厚度与位相平板厚度相等。
5@DCo i?ZVVE=r Xdi<V_!BC- 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 +BeA4d8b -T}r$A /qKA1-R}4
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)。
Wv|CJN;4 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]
mqHcD8X {#st>%i -AD@wn!wCJ
svx7 [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
c2t`i 6. 分光器的设置 ~s-bA#0S ht*N[Pi4; 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
ftvu69f
7. 合束器的设置 oi
m7=I0 e^em^1H(
% X- tw) 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。
Siq]Ii0F;> 0cSm^a 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 XD?Lu
_. fF(AvMsO 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)。
_CPj]m{ 应用示例详细内容 gg.]\#3g
仿真&结果 @<3E`j'p
L pq)TE# 1. 结果:利用光线追迹分析 dG7d}0Ou' 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
,ss"s3 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
5kGQf 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 %%|p J%}Q> ]isq}Qv~ e]nP7TIU 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。
+.&P$`;TZj 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。
vp2w^/])u 3. 对准误差的影响:元件倾斜 bfpeK>T kQe<a1 8 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°。
Cu5_OJ 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
^\g.iuE 4. 对准误差的影响:元件平移 ysZ(*K
n(? 元件移动影响的研究,如球面透镜。
$K+|bb 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。
W**[:n+
VXiU5n^ c]Gs{V]\ 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
T*mR9 8i ,}\LC;31, 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
jI'?7@32` q6N{N>-D 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
yZ 7)|j CVvl &on 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
B8eZ}9X 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。
oexTz[ u:']jw=f 扩展阅读 oQrfrA&=M 1. 扩展阅读
\9@}0}%` 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
Y[vP]7- 开始视频-
光路图介绍 x${C[gxq9F -
参数运行介绍-
参数优化介绍 R<gAxO%8 其他测量系统示例:
.wp[uLE -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)