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测量系统(MSY.0001 v1.1) [;4g f=(?JT 应用示例简述 NPhhD&W_ B8.Pn 1. 系统说明 B6u/mo< X[*<NN 光源 ^crCy-`# — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) E
]A#Uy 元件 7`-Zuf — 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 )M,OfXa 探测器 Hu\B"fdS — 干涉条纹 4x{0iav 建模/设计 'DY`jVwa — 光线追迹:初始系统概览 yh Yb'GK — 几何场追迹加(GFT+): 3QV *% 计算干涉条纹。 7,U=Qe; 分析对齐误差的影响。 Pu7_
v q!{y&.&\ 2. 系统说明 oibsh(J3 sv: 9clJ 参考光路 *;l]8.  (|[2J3ZET 3. 建模/设计结果 9v;Vv0k_ ,V,`Jf -E^vLB)O 4. 总结 b(*!$EB ;;_,~pI?k 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 6CV*
Z\b nGpXI\K 1. 仿真 W3]_m8,Z 以光线追迹对干涉仪的仿真。 5m*iE*+ 2. 计算 Pj#<K%Bz 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 X@$f$= 3. 研究 Upc+Ukw 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Fz3fwLawI )_+rU|We 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 @GBxL*e S'|,oUWDb 应用示例详细内容 -MW_|MG 系统参数 HFKfkAl 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 @E;=*9ek{u 9E
zj" 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 4H,`]B8(D D N'3QQn 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 i'a?kSy d:ARf 2. 说明:光源 "oTHq]Ku K0H'4' I V^7V[(~` 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 G^~k)6v=m 因此,相干长度大于1m kY&k-K\ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 O,J>/
在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 '{a/2
l :9O#ObFR
NgADKrDU ~?D4[D|sB 3. 说明:光源 b1^vd@(lx PpGL/,]X ~c8?>oN( 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 ;Yx )tWQI 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 W0(_~ 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 3[\iQ*d }B 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 M9Cv
wMi 4. 说明:光学元件 L;
T8?+ x b o0^3]Z l,R/Gl 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 ;,$NAejgd 位相延迟平板材料为N-BK7。 k>F'ypm 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 +awW3^1Ed 透镜材料为N-BK7。 _wC3kAO 其中心厚度与位相平板厚度相等。 d_AK`wR @.osJ}FxA `sUZuWL_ 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 N8!cO[3Oh __`*dL>* RSr
%n1 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)。 _.>QEh5"5 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 3t`P@nL0; 3 ,>0a 6. 分光器的设置 9iXeBC Mx6@$tQ% \X<bH&x:z oE<`VY| 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 tna .52*/ 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 y#>,+a#5 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 uG?_< mun w ihH?~] 7. 合束器的设置 x N=i]~ zw+B9PYqX P#pn*L*"T 5 elw~u
两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 bnm
P{Ps 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。 bIGHGd qgE 73.!`6 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^w(p8G_-w W [Of|? $>*3/H 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 (>F%UY 应用示例详细内容 6Ca(U' 仿真&结果 L/wD7/ODr HKF H/eV 1. 结果:利用光线追迹分析 F4It/ anIAM 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 Ks=>K(V6 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 2}YOcnB ^9^WuSq 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹
D0g ZC el2bd
: KQacoUHrK? 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 0zo?eI 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 F_Z- 8>P 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 9U{a{~b PH `9MXh 3. 对准误差的影响:元件倾斜 @[5xq m6n?bEl6I 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 MG[o%I96 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 +lJG(Qd 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 ElS 9?Q+ -cZDGt 4. 对准误差的影响:元件平移 yMyE s 8 f&}k^>N#3 元件移动影响的研究,如球面透镜。 [E+$?a= 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。 /b]oa! 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 k:JrHBKv\ A6GE,FhsG u @~JiiC% 5. 总结 eAX
)^q 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 )\sc83L "J+3w 4. 仿真 XpmS{nb 以光线追迹对干涉仪的仿真。 w:s]$:MA8 &n6$rBr% 5. 计算 *F
?8c 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 M>&%(4K At flf2 K 6. 研究 (rkyW z 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 s_x:T<] ~\=1'D^6CK 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。 d@ Y}SWTB {LX.iH9}l 扩展阅读 XEn*?.e I?"q/Ub~h 1. 扩展阅读 z74in8] 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 !,[C]Q1 >y.%xK 开始视频 Yu?95qk tP - 光路图介绍 V6t,BJjS - 参数运行介绍 Vl_:c75" - 参数优化介绍 fQL"O}Z 其他测量系统示例: Mr?Xp(.}G - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) b7 !Qn} ]Tkc-ez *NkA8PC QQ:2987619807 .mDM[e@'
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