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测量系统(MSY.0001 v1.1) iW
#|N^ O_kBAC-|R( 应用示例简述 ]"2;x \Xr
Sn_p- 1. 系统说明 jgW-&nK! u Sl&d 光源 fVXZfq6 — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) @5rl;C 元件 o^!_S5zKe. — 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 RZgklEU 探测器 @X?7a]+;8 — 干涉条纹 KqD]GS#( 建模/设计 j+9;Cp]N V — 光线追迹:初始系统概览 S /kM# — 几何场追迹加(GFT+): ]+
KN9 计算干涉条纹。 S#^2k!(|G 分析对齐误差的影响。 hn-!W;j <0w"$.K#3 2. 系统说明 +}.~" ,'nd~{pX"( 参考光路 l:i&l?>_ J_|LGrt}) 3. 建模/设计结果 n`Y"b& ?^Q8#Y^M V 4` 4. 总结 `k.Tfdu)K ]VkM)< + 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 J\@W+/#dF 'e(]woe 1. 仿真 X"k:+ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 6/5Xy69:h 2. 计算 3OlXi9>3 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 wwuM!Z+ 3. 研究 0aRHXc2< 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 @7? O#WmL fFNscY<4w 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。 \}n\cUy- ++=f7yu 应用示例详细内容 RDSkFK( D 系统参数 "M!]t,?S 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 mp:xR ^5c QhJuH_f 0 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。 ]wZlJK`K z|$M,?r' 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 m4r<=o TFAd
2. 说明:光源 tgVMgu LsI8T
uv nf0]<x2 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 N*`qsv0 因此,相干长度大于1m (k^o[H F 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 N;q)[Dr 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 Tfz_h~D 11((b
ogvB{R qI%X/' 3. 说明:光源 A`:a
T{j
I !J' rk-GQ#SKU 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 sW,JnR 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 W>j@E|m$ 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 mz|p=[lR| 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 KjNA PfL 4. 说明:光学元件 4Jf9N' G`Df'Yy |Zk2]eUO+ 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 nCS" l5 位相延迟平板材料为N-BK7。 3`TD>6rs 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 <2SWfH1> 透镜材料为N-BK7。 %XBMi~ 其中心厚度与位相平板厚度相等。 dSI<s^n ;O7Vl5R eBWgAf.k 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 ]Zz.n5c ,rS?^"h9 x']Fe7nv
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)。 E1`TQA 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 b+CJRB1 v&qL r+_7 6. 分光器的设置 :Y Ki SJ2l6 ?2%;VKN4 RcC5_@W 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 i IM\_<? 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 v1rTl5H 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 L|L;< E)`:sSd9 7. 合束器的设置 5P{[8PZxbV ?C`r3 5ZX v5F+@ug 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 6f:u AFwG 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。 L54]l^ls> !nsx!M 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 <aLS4 $XI.`L *g [MuZ^'dR 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 >xXC=z+g] 应用示例详细内容 \n`/?\r.z 仿真&结果 !QpOrg r
)HZaq 1. 结果:利用光线追迹分析 9a]{|M9
O7CW#F 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 THlQifA! 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 J 5(^VKj f92z/5%V 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 {_mVfFG ' 55G:r39 ]q~bi<E9W 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 P{x6e/ 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 Z5p
[*LMO 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 T 5F) ('{aOiSH 3. 对准误差的影响:元件倾斜 Sn0kJIb
} K9-9 c"cz 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 ;80^ GDk~S 因此,通过使用独立方向和参数运行,原件角度由0°变化至5°。 \1SC:gN*# 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 VEp cCK <D P8a<{{ 4. 对准误差的影响:元件平移 zn>+\ 9a @rsyX 元件移动影响的研究,如球面透镜。 2]<.m] 现在,通过使用独立位置和参数运行,组件X位置有0mm修正为0.5mm。 :}yT?LIyP 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 Ta[\BWR2 Se_]=>WI J?dLI_{< 5. 总结 e=l:!E10 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 +TyN;e aL_/2/@X8 4. 仿真 ?%[~J 以光线追迹对干涉仪的仿真。 jo^c>ur LP=y$B 5. 计算 *`rfD* 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 ,/%'""`w 3@qv[yOE 6. 研究 m^0vux 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 %ioVNbrR7 lKB9n}P 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。 >[Wjzg uorX;yekC 扩展阅读 }W'4(V;: ]'"Sa<-> 1. 扩展阅读 s[sv4hq 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 h=0a9vIXF A.Wf6o 开始视频 !\<a2>4$T - 光路图介绍 XPU>} 4{ - 参数运行介绍 ,:e~aG,B - 参数优化介绍 swxX3GR 其他测量系统示例: ;Y[D#Ja- - 迈克尔逊干涉仪(MSY.0002) m$_b\^we OxYAM,F DnFzCJ QQ:2987619807 /IG{j}
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