测量系统(MSY.0001 v1.1)
KvY1bMU! |f{(MMlj 应用示例简述 EK2mJCC| S'}pUGDO 1. 系统说明 u#)ARCx ,w N:~CN1
光源 h[i@c`3/2 — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
wq:"/2p1 元件
/zg|I?$>Z4 — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
8fWk C<f} 探测器
0x,NMS — 干涉条纹
iCIU'yI 建模/设计
*IQQsfL) —
光线追迹:初始系统概览
U#g,XJ — 几何场追迹加(GFT+):
\'.|7{Xu 计算干涉条纹。
GZzBATx 分析对齐误差的影响。
QE4TvnhK wu~ ?P ` 2. 系统说明 3A!Qu$r9 参考光路 H6Q!~o\"H 
uWjEyxPv{ :rSCoi>K 3. 建模/设计结果 2g
HRfTF
w)Z-, J |31/*J!@z* 4. 总结 s_
%LU:WC 9a$ 7$4m 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
w=kW~gg t~M0_TnXlP 1. 仿真
o]TKL'gW 以光线追迹对干涉仪的仿真。
C Xh>'K 2. 计算
Kr%w"$< 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
CZDWEM} 3. 研究
qZYh^\ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
L XHDX 8;$zD]{D1 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。
1 Szv4 应用示例详细内容 )7 M
系统参数 1T0s
UIY
MQMc=Z4d 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 y`a]##1j$M *?YMoN 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。
_<u>?
Qt
*]*0uo 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
Xq%ijo pM}n)Q!{3" 2. 说明:光源 ,m[#<}xXA >l^[73,]L \{.c0 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
@ +yjt'B 因此,相干长度大于1m
b8&z~'ieR 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
F4$9r^21r 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
md;jj^8zj (05a9
p9[gG\ n'83P%x 3. 说明:光源 K'oy6$B 7Cx-yv zxC~a97` 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
wUKt$_]`` 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
j>A=Wa7 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
o[aIQ|G 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
U*\1d 4. 说明:光学元件 jE!?;} P1 YP73 juEH$7N! 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
wRu\9H} 位相延迟平板材料为N-BK7。
qPn!.m$/ 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
Lklb 透镜材料为N-BK7。
z_%}F': 其中心厚度与位相平板厚度相等。
glZjo ^%NjdZu DO ZM_-g4[H 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ;R7+6 p4@0Dz`Q d RHw]!. 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)。
/ !aVv 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]
zO((FQ zcOG[- &W%fsy<
&IP`j~b [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
#YK=e&da 6. 分光器的设置 G$t:#2 }b+$S'`Bv 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
Qn \=P*j 7. 合束器的设置 9>ML;$T& |`O210B@ eKe[]/}e9 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。
gH/(4h 0}-MWbG 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 $.O(K4S {CQI*\O 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
Q#pgl 应用示例详细内容 rQ)I
仿真&结果 R:U!HE8j
9^@#Ua 1. 结果:利用光线追迹分析 KNSMx<GP 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
; Z2 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
i([|@Y= 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 &X)^G# &Y-jK < 7upN:7D- 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
aPHNX) 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
LDdgI 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ;M5]XCPk " (yw(/ 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。
A[H"(E#k 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
WnQ+ 4. 对准误差的影响:元件平移 s}?QA cC 元件移动影响的研究,如球面透镜。
0>yuB gh 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。
V-lp';bD
.`^wRpa2M D YTC2 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
,p6o "- {
P @mAw 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
.s>.O6(^% Ex5LhRe>= 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
5$c*r$t_RK -~]]%VJP| 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
<h*$bx]9 + 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。
lz(}N7SLa A5,(P$@k 扩展阅读 gCaxZ~o 1. 扩展阅读
aA-s{af 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
R!2E`^{Wl 开始视频-
光路图介绍 /H*n(d -
参数运行介绍-
参数优化介绍 #4F0o@Z 其他测量系统示例:
dyt.(2 -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)