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测量系统 8/dx)*JCq 5u-jjUO 应用示例简述 &z(E-w/S Vyqj)1Z8> 1. 系统说明 Qs5^kddz= 69$[yt>KYz 光源 %Z=%E!* — 氦氖激光器(波长632.8nm;相干长度>1m) e1j3X\ \ 元件 9c@."O` — 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 Bqd'2HQd 探测器 5dE@ePO[/9 — 干涉条纹 Xo:!U=m/# 建模/设计 !w8t`Z[' — 光线追迹:初始系统概览 ]%L?b-e — 几何场追迹加(GFT+): M3U*'A\ 计算干涉条纹。 ~S, R`wo 分析对齐误差的影响。 |aovZ/b4 :q0TS>l 2. 系统说明
z"n7du}v Pn*+g!` 参考光路 :mwJJIjUW  dyz)22{\!` 3. 建模/设计结果 zMf. M ;\iL?, 5HZ t5="+ 4. 总结 $-}a<UFE; ST#MCh-00 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 [%alnY ,X05&'@Z 1. 仿真 U$fh ~w<[ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 Ip0~ 2. 计算 T5g}z5~" 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 +EZ Lic 3. 研究 G'5p /: 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 wMB. p2 bV5 { 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。 y\Z$8'E5W _qq> 43 应用示例详细内容 kf8-#Q/B 系统参数 Nm.H
1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 0Y_?r$M .K=r.tf~ 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。 Vy:I[@6@+ '
DZYN {} 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。 BB?vc(d (}W+W\. 2. 说明:光源 E,S[3 + i:6`Rmz1. F3XB}; 使用一个频率稳定、单模氦氖激光器。 "%o,P/<X 因此,相干长度大于1m H\Y5Fd9) 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。 7hs1S| 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。 lTe7n'y^^ }9k/Y/.
O T*C7= Ho}"8YEXNV 3. 说明:光源 ''{REFjK7 |,3>A@ kK27hfsw 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。 g>m)|o' 扩束器的设计是基于伽利略望远镜。 cjf 8N:4N0 因此,在光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。 M.|cl# 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。 RObo4 4. 说明:光学元件 *&f^R}O oNyVRH ZH
:!SVpCt3 在参考光路中设置一个位相延迟平板。 s$cr|p;7# 位相延迟平板材料为N-BK7。 }e7os0;s 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。 X"4 :#s 透镜材料为N-BK7。 >UUcKq1M: 其中心厚度与位相平板厚度相等。 'pCZx9*c RZ(*%b<C ?ztI8I/ 5. 马赫泽德干涉仪光路视图
PTU_<\ qXOWCYqs B6N/nCvHK 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)。 qO;.{f 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 tx,_0[hZi -/x=`S* 6. 分光器的设置 B3+9G,or ;Av=/hU #ujry.m z%)~s/2Rs 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 eb6Ux 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 #%4XZ3j#j; 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 o!]muO*Rm 7L%JCH#F 7. 合束器的设置 F9ys.Bc HE;}B!> #?OJ9pyG' InO;DA\ 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 $?_/`S13 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。 7U9*-9 k? <.yr1 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 jR1o<]? `fnU p- ;u+k!wn 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。 ~.Wlv; 应用示例详细内容 J!{t/_aw 仿真&结果 HT`k-}ho, h23"< 1. 结果:利用光线追迹分析 Bi.,@7|> IP LKOT~ 首先,利用光线追迹分析光在光学系统中的传播。 r}**^"mFy 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。 w#XD4kwQG D6$*#D3U 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 kB)u@`</mV %O69A$Q[m ,QeJ;U 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 :F |ll? 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。 `!udU,|N 因为干涉长度大,干涉条纹显示出较明显的极大值和极小值。 w)rd--9f <2n5|.:> 3. 对准误差的影响:元件倾斜 ^xyU*A}D W\c1QY$E 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 >1}@Q(n/}{ 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°。 +]3kcm7B 结果可以以独立的文件或动画进行输出。 r|_@S[hZg 0.aIcc 4. 对准误差的影响:元件平移 O"M2*qiH e9=UTn{! 元件移动影响的研究,如球面透镜。 dwpE(G y6c 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。 VMee"'08 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。 hCOCX_ `<Q[$z EV'i/*v}\ 5. 总结 @*9c2\"k 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算 ;!+-fn4C e7Sp?>-d 4. 仿真 4,P(w+ 以光线追迹对干涉仪的仿真。 03/mB2|TF( V0<g$,W= 5. 计算 :R-_EY$k6 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。 `0_,>Z 8345
H 6. 研究 +n%d,Pz 不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移 'ti ~TG bess
b>= 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。 UhKd o kaT
! 扩展阅读 Ox5Es )H>?K0I 1. 扩展阅读 :O'QL, 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。 4J1_rMfh 9Tg
k= 开始视频 _-T^YeQ/ - 光路图介绍 FVxORQI - 参数运行介绍 |ms. - 参数优化介绍 iYf)FPET 其他测量系统示例: @__m>8wn - 迈克尔逊干涉仪 kz/"5gX:
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