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测量系统(MSY.0001 v1.1) EkoT U#w5 h!?rk| 应用示例简述 pd-I^Q3- ef2)k4)" 1. 系统说明 (Ta (Y=!uq W0<2*7s 光源 +*wr=9> — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) =3dd1n;8> 元件 kAq#cLprG — 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 myF/_o&Ty 探测器 6eb~Z6n&? — 干涉条纹 &Qq| 建模/设计 4+MaV<!tU^ — 光线追迹:初始系统概览 G\K!7k`)! — 几何场追迹加(GFT+): Uh+6fE]p 计算干涉条纹。 Z1{>"o:@ 分析对齐误差的影响。 I.it4~]H OoQLR 2. 系统说明 mDO! o U:bnX51D4 参考光路 QW_BT^d"  ~SS3gL v 3. 建模/设计结果 klnk{R.>| E] rBq_S AWd,qldv 4. 总结 gux?P2f odn3*{c{x 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 `><E J'h 3Hi8=* 1. 仿真 e m 以光线追迹对干涉仪的仿真。 }i J$&CJ 2. 计算 LCW}1H:Q 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 G&08Qb ,N 3. 研究 IyAD>Q^ 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 Mbn;~tY> M 0$E_* 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。 k 7:Z\RGy N_/+B]r }T 应用示例详细内容 NryOdt tI 系统参数 ;SX~u*`R 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 wo;OkJKF Hp@Q 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。 *K BaKS OY2u,LF9H 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 RFX{]bQp9 =.w~qL 2. 说明:光源 ^?*<.rsG :(@P
*"j TFAR>8Nm 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 [LO=k|&R 因此,相干长度大于1m g>l+oH[Tv| 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 wB&5q!{! 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 _!_1=|[ }F"98s W
SM8_C!h: 20}w.V 3. 说明:光源 (4#iLs J4@-?xj=\q ;e< TEs 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 p$uPj*
扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 }kP<zvAaw 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 D c;k)z= 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 Dt{WRe\# 4. 说明:光学元件 G4&?O_\; vPc*x5w- q;UGiB^(A 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 |* ^LsuFb 位相延迟平板材料为N-BK7。 _GrifGU\ 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 %ZX9YuXQ 透镜材料为N-BK7。 0a bQY 其中心厚度与位相平板厚度相等。 jOzi89 (=%0$(S> 57=d;Yg e 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 @b,6W
wc [YZgQ +k~0&lZi 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)。 TiF+rA{t 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 b%vIaP|]B boHbiE 6. 分光器的设置 u0A$}r$L esj6=Gh v$w}UC%uf ,aa
4Kh 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 r/HTkXs I 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 kD?@nx> 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 3W]gn8 5[4nFa}R:5 7. 合束器的设置 LAH">E CWocb=E -
jCj_@n ' QMcQvU 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 vhAgX0k 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。 'O\ y7"a O5Z9`_9< 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 ^g5E&0a`g i q oXku "|[9 Q? 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)。 \$*CXjh3G 应用示例详细内容 k54\H. 仿真&结果 ^X}r ^ 9}m?E<6& 1. 结果:利用光线追迹分析 m#Z&05^ 2QM{e!9 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 /t`\b
[ 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 ;{L[1OP%e ?|+e*{4k 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 =y _KL ,[zSz8R oBo*<6 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 ydo9 P5E 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 >}%#s`3W1_ 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。 BQ)>}YHk kfZ`|w@q 3. 对准误差的影响:元件倾斜 IGQBTdPUa pGjwI3_K 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 X% j`rQk` 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°。 7C0xKF 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 8FMxn{k2 R54ae:8 4. 对准误差的影响:元件平移 HY
FMf3 yn_f%^!G 元件移动影响的研究,如球面透镜。 #qYgQ<TM! 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。 s_XCKhN: 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 r KUtTj }DS%?6}Sy GDSXBa*7 5. 总结 cWZITT{A 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 \t&! &R# n qO*z< 4. 仿真 5X=1a*2'] 以光线追迹对干涉仪的仿真。 ix2i.wdD ;!A8A4~nu 5. 计算 [,,@>nyD 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 xb3 G,F bs?\
)R 5/ 6. 研究 zGR,}v%% 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 19qHWU^0V M,@M5o2u 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。 gv>DOez/ q,L>PN+W 扩展阅读 i0K 2#}=^ Tp?IK_ 1. 扩展阅读 5z,q~CU 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 VsL,t\67 jI7 x<= 开始视频 W+1nf:AI. - 光路图介绍 H=C~h\me? - 参数运行介绍 l`zhKj - 参数优化介绍 3 0[Xkz 其他测量系统示例: 7*+CX - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) %xCL&}bY jq% <Z,rh 0*b8?e QQ:2987619807 A{T9-f@X
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