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测量系统(MSY.0001 v1.1) K<%8.mZ7 7#X`D 应用示例简述 PYzTKjw
Wg<o%6` 1. 系统说明 oel?w e6 ^NM>xIenf 光源 5+j):_ — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) de[NIDA;` 元件 JbMp / — 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 kuq&; uk$Q 探测器 '@IReMl — 干涉条纹 Z&=Oe^ 建模/设计 xsN OjHk — 光线追迹:初始系统概览 9xE_Awlc85 — 几何场追迹加(GFT+): madbl0[y. 计算干涉条纹。 91DevizXx 分析对齐误差的影响。 ?FEh9l)d\ Cv4nl7A' 2. 系统说明 cIK4sOTJ& NRspi_&4J 参考光路 6&L;Sw#Dg _a_T`fE&de 3. 建模/设计结果 NL2D, 6E(..fo:" ] ;HCt=I~ 4. 总结 VW;E14 +Fh,!` 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 "$ISun=8 =.JcIT'
1. 仿真 {XD':2E 以光线追迹对干涉仪的仿真。 NS;LFeGD 2. 计算 jE8}Ho_#) 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 bQPO'S4 3. 研究 09{ s' 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 :)kHXOb. @hrIu" '! 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。 fKtlfQG L|;sB=$'{ 应用示例详细内容 ?ef7%0 系统参数 &l4kwds R 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 Vock19P }r;=<mc,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。 5fz
K*[B pRUQMPn ( 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 Md8<IFi9]Q $@L2zl1 2. 说明:光源 ^+k= ;nl nKI?Sc =)*ZrD 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 Lr=^0 因此,相干长度大于1m $Zkk14 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 sD&V_
&i 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 LB9W.cA
C}DIm&)) ] ;CJ6gM~ zJ:%iL@ 3. 说明:光源 z2!4w +2 <(yAat$H %?[0G,JG 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 3-kL0Q[" 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 3UKd=YsJ 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 iM9^. 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 9`? M-U 4. 说明:光学元件 <(V~eo
e e"*ho[ WT3g31 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 _N>#/v)Yi 位相延迟平板材料为N-BK7。 ]1W] 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 <s$T7Zk 透镜材料为N-BK7。 b):aqRwP 其中心厚度与位相平板厚度相等。 ;qr?[{G $M+'jjnP pF8+<
T3y 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Q&"oh Dca,IaT' Y]uVA`%"b 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 S1m5z,G 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 f/4DFs{ aygK$.wos 6. 分光器的设置 !$!%era` f&RjvVP?s UIht`[(z Np+pJc1 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 475g-t2"@ 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 V?p`rrj@ 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器 ?[Ma" l> i&DUlmt)f 7. 合束器的设置 >l=^3B,j 2~B5?(g %=\*OIhl mG0_&'"YIG 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 dy'lM ;@- 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 ?C BglbQ'6p 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 82?LZ?!PD m|
7v76( gFfKK`)}D' 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 p<wC{D 应用示例详细内容 !C^>tmqS 仿真&结果 (NJ.\m q9a6s{, 1. 结果:利用光线追迹分析 U)Tl<l< jc#gn&4C 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 =En1?3? 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 b^P\Q s*m JeA_mtSQ| 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 lLglF4 &fU48n1Uh jR@>~t[}o 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 &n0Ag]$P 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 c"t&,OU: 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。 kf9]nIo eIN0T;1T 3. 对准误差的影响:元件倾斜 f;Ijl 0d@ (XFF}~>B. 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 AI9922}* 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°。 /V#?d 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 aYWUwYB$ `@vksjxu 4. 对准误差的影响:元件平移 tT]mMlKJ wByTNA7 元件移动影响的研究,如球面透镜。 40dwp*/! 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。 2pP"dX 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 BqdpJIr A* Pz-z>z >}JEX]V 5. 总结 *m`x/_y+ 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 wL6G&6]</W
&Mt0Qa[ 4. 仿真 W%o! m,zFM 以光线追迹对干涉仪的仿真。 ~lqNWL^l ]6O(r)k 5. 计算 OIjG`~Rx 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 hFhC&2HN 0I2?fz) 6. 研究 v!3Oq.ot 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 6k<3,`VV| ~d ~oC$=TC 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。 t\Qm2Q)> roe_H> 扩展阅读 ?@MWV jX*gw6! 1. 扩展阅读 +~M.VsX 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 %dhrXK5 ;M\Cw.%![ 开始视频 Be<bBKQb - 光路图介绍 QA)W( 1 - 参数运行介绍 M8y|Lm}o - 参数优化介绍 wgq=9\+& 其他测量系统示例: I'N!j>5oX - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) [ lK`~MlQ %/hokyx Vf=,@7 QQ:2987619807 u
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