测量系统(MSY.0001 v1.1)
(A.C]hD a(ZcmYzXU 应用示例简述 j3ls3H& @_{=V0 1. 系统说明 b"
[|:F>P HTTCTR
光源 pT6$DB# — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
_+3::j~;m 元件
Qn2&nD%zi — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
YtLt*Ig% 探测器
S$-7SEkO+ — 干涉条纹
9}
.z;prz 建模/设计
*/S_Icf —
光线追迹:初始系统概览
[{/jI\?v — 几何场追迹加(GFT+):
)0k53-h& 计算干涉条纹。
)D%~`,#pQ 分析对齐误差的影响。
|u p bpa?C 2. 系统说明 %A0/1{( 参考光路 ;-Aa|aT! 
o^wqFX(Y 2MK-5Kg 3. 建模/设计结果 p5*jzQ
u)Whr@m WTiD[u 4. 总结 KqP#6^ _ 9;If&uM 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
l;E(I_
i) 9W);rL|5 1. 仿真
-trkA'ewZ 以光线追迹对干涉仪的仿真。
_)iCa3z 2. 计算
IdN41 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
)Q JUUn# 3. 研究
i"=\d 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
uHNCS zH( ?gXp*>Kg[ 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。
b#o|6HkW 应用示例详细内容 86H+h(R/
系统参数 ksm~<;td
iU:cW=W|M\ 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 y|jq?M<A tQ601H>o 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。
yIE!j%u IAyp 2 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
]I6 J7A[ .jK4?}] 2. 说明:光源 ?&uu[y !PE]C!*gv& @'|~v<<WZ 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
2 ? 4!K. 因此,相干长度大于1m
#p{4^ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
HE\K@3- 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
WfRXP^a {\\Tgs
- !
S_ryL <{cQ2 3. 说明:光源 !TcJ)0
MUwMb!Z.s h>bx}$q 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
7PF%76TO 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
VS|2|n1<6 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
,]/X\t5]D 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
[KQ6Ta. 4. 说明:光学元件 :MDKC /mC $`'/+x"% EBmt9S 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
A_UjC` 位相延迟平板材料为N-BK7。
Z #m+ObHK1 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
-%4,@
x` 透镜材料为N-BK7。
+W+|%qM,\ 其中心厚度与位相平板厚度相等。
H%lVl8oQ =?`c=z3~i$ "^iYLQOC 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 CTA3*Gn x$(f7?s] 1 E<*xx#p 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
J?$,c4;W2 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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WI _Bj":rzY d<x7{?~.DK
^d73Ig:8q [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
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# 6. 分光器的设置 rU(+T0t?I <=C?e<Y 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
eJ81-!) 7. 合束器的设置 UR5`ue ; {+ b7sA3 9-m=*|p 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。
^LzF@{ G 1m0c|ckb 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 3HK\BS ]
@fk] ]R 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)。
E&:,oG2M 应用示例详细内容 }W,[/)MO
仿真&结果 % %UE+u@J
q-d:TMkc 1. 结果:利用光线追迹分析 IEvdV6{K 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
X#;bh78&- 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
"5$B>S(Q 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 T^]}Oy@e,J B4 }bVjs IV)j1 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。
R0-j5&^jju 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。
y1L,0 ] 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ENY+^7 -d:Jta!}{ 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°。
l%i+cO D
结果可以以独立的文件或动画进行输出。
%D "I 4. 对准误差的影响:元件平移 Dv`c<+q(# 元件移动影响的研究,如球面透镜。
D^;Uq8NDKq 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。
A&jlizN7
RViuJ; @7n"yp*" 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
!jR=pI fq uY'HT|@:{ 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
NQ2E ;,e2egC' 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
@Do= k 7Hu3>4< 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
+=8VTCn? 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。
$PHvA6D k"w"hg&e 扩展阅读 3=ymm^ 1. 扩展阅读
Owk |@6! 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
jW@Uo=I[ 开始视频-
光路图介绍 0:d_Yv,D -
参数运行介绍-
参数优化介绍 *CHX 其他测量系统示例:
<c/5b]No -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)