测量系统(MSY.0001 v1.1)
USVM' ~p I *,9.Bx* 应用示例简述 QiU!;!s Ck,.4@\tK 1. 系统说明 $mA+4ISK B!jINOg
光源 Uk5O9D0
He — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
51oZw%os= 元件
^'8T9N@U — 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
vfT<%Kl!' 探测器
amI$0 — 干涉条纹
M4a-+T" 建模/设计
$q}}w||e~0 —
光线追迹:初始系统概览
eK"B.q7 — 几何场追迹加(GFT+):
AR\?bB~`c 计算干涉条纹。
v | /IN 分析对齐误差的影响。
fTi,S)F' !M~p __ 2. 系统说明 {aq\sf;i{ 参考光路 sV7dgvVd 
OwGl& nLq7J: 3. 建模/设计结果 ?U0iHg{
NF=FbvNe eafy5vN[zX 4. 总结 u!2.[CV n5_r
3{ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
JH!qGV1 o a,Ju 1. 仿真
RM53B 以光线追迹对干涉仪的仿真。
F2yM2Ldx 2. 计算
d"78w-S 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
h
Ia{s) 3. 研究
8eP2B281 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
r
@~T}<I 6wzF6]@O 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。
O?@1</r^ 应用示例详细内容 $4kc i@.
系统参数 !D%*s,t\'
~c!zTe 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 ( DwIAO/S Sm#;fx+ 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。
Pi6C1uY6 G*BM'^0+ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
B@*BcE? <W,k$|w 2. 说明:光源 !?tWWU%P) MAR
kTxzi 49
3ik 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
c%)uG _ 因此,相干长度大于1m
;:*o
P(9k 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
}M/w 0U0o 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
QN-n9f8 9G_=)8sOV
VO(Ck\i} oO @6c % 3. 说明:光源 MvY0?!v
cFUYT$8> !5`}s9hsF_ 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
uGl0z79 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
G"MpA[a_ 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
.Z&OKWL 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
W _b$E
= 4. 说明:光学元件 nAF@47Wo ao{>.b 8)rv.'A((E 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
t@.gmUUA 位相延迟平板材料为N-BK7。
E yNI]XEj 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
D0i84I`Z% 透镜材料为N-BK7。
.EloBP 其中心厚度与位相平板厚度相等。
*U54x
/w| F.A<e #e? ;~]&$2sk 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 K?[pCF2C NG'VlT o9wg<LP 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
CG9X3%xO% 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
lha)' 8fM}UZI xOT'4v&.
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*"G? [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
3!Qt_, 6. 分光器的设置 !+uMH! ]Jnf.3 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器
c;U\nC<Y 7. 合束器的设置 X""'}X|O |B` -chK 18[f_0@ # 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
iqy}|xAU h!K
B%4V 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 LOnhFX
x(]s#D!) 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
6S6nE%.3 应用示例详细内容 >.{
..~"K
仿真&结果 {Y/|7Cl0
Ka_UVKwMro 1. 结果:利用光线追迹分析 _D,8`na>K 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
J+IW 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
@0
-B&w 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 /kw4":{] Dx <IS^>i cJA:vHyw 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
&V=54n=O? 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。
yQi|^X~?$ 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ?>%u[g 22BJOh
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°。
}2NH>qvY 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
_5`M( ;hL2 4. 对准误差的影响:元件平移 21o_9=[^ 元件移动影响的研究,如球面透镜。
G0Wd"AV+ 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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y5Pw*?kn 5ef&Ih.3 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
=k$d8g
ez WHN b.> 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
e< CPaun h[Iu_#HMa 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
Ec\x;li! * {?!hUi+ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
19N:9;Ixz 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分。
b]JN23IS2 P);Xke 扩展阅读 %ly;2HIk 1. 扩展阅读
<`r+l5 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
M`>W'< 开始视频-
光路图介绍 <khx%<)P -
参数运行介绍-
参数优化介绍 *$cp" 其他测量系统示例:
j2P|cBXu -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)