测量系统(MSY.0001 v1.1)
?r|iZKa x Y$x=) 应用示例简述 Wx#l}nD >P(.yQ8&kL 1. 系统说明 s w>B LR.]&(kyd
光源 z{BgAI, — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
q}jh>`d 元件
fif'ptK — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
7?g({] 探测器
]srL>29_b — 干涉条纹
CEkf0%YJ 建模/设计
Q& d;UVp —
光线追迹:初始系统概览
g'k m*EV — 几何场追迹加(GFT+):
!b0A%1W; 计算干涉条纹。
8@;R2]Q 分析对齐误差的影响。
g@O?0,+1 #(}{*dR 2. 系统说明 |2TH[J_a 参考光路 {gEz;:!): 
c'?EI EP ,*V% 3. 建模/设计结果 rUV'DC?eE
MsIaMW _ k=d_{2 ~ 4. 总结 oEZhKVyc.y V?T&>s 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
!RLXB$@` LhF;A~L 1. 仿真
_W Hi<,- 以光线追迹对干涉仪的仿真。
=<(6yu_ 2. 计算
Sh5m+>7K 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
(@BB@G 3. 研究
|w~*p
N0 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
s 64@<oU<" @QpL*F 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。
R'_F9\ 应用示例详细内容 C.u)2[(
系统参数 UaXIrBc
,{ 0&NX 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 R-iWbLD Ea" -n9 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。
IWddJb~hu 66WJ=?JV 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
_Nz?fJ:$@ tG"EbWi 2. 说明:光源 ER!s ?`
ebi|6 [p0_I7 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
?:vB_@ 因此,相干长度大于1m
[BKTZQ@G@ 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
s}gdi 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
4e[ 0.2? +*qTZIXj
H%>cpwa[7 ~O/B 3. 说明:光源 Ql}#mC.>/ ?ODBW/{[G @&E7Pg5 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
|n s9ziTDI 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
>"]t4]GVf 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
[--] ?Dr 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
5C-n"8&C& 4. 说明:光学元件 xJ\sm8 ZQ\O|
n8 V22Br#+ 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
;,KT+!H$ 位相延迟平板材料为N-BK7。
7bM
H 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
u]3VK 透镜材料为N-BK7。
~^~+p 其中心厚度与位相平板厚度相等。
cR6#$-a bHs},i6 'A/{7*, 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 m0Uk*~Gz lz#@_F|.* 51s 3hX$ 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)。
kkT=g^D9j 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
mFC9\
Pf<BQ*n OOz;/kay
&xFs0Ri( [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
c<)O#i@3/ 6. 分光器的设置 2+\@0j[q ARB^] 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 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
gEq";B%? 7. 合束器的设置 _#E@&z".L VpM(}QHd N?s5h? 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 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。
u9}LvQh_6, &nn+X%m9g 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 [k,FJ5X TGG-rA6@Lx 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)。
PrEfJ? 应用示例详细内容 n#5 pd;!n
仿真&结果 W^9=z~-h
6~8X/
-02 1. 结果:利用光线追迹分析 G8hDR^ra 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
\v.YP19 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
YksJ$yH^ 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 Et"B8@'P FPuF1@K URxy*) 现在,利用几何场追迹加引擎计算干涉图样。 由于采用高斯光束,图形边缘光强衰减迅速。
4,6nk.$yN 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。
p~t5PU*( 3. 对准误差的影响:元件倾斜 IlP@a[:_ X;p4/ *U 元件倾斜影响的研究,如球面透镜。 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°。
ulY<4MN 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
'miY"L:| O 4. 对准误差的影响:元件平移 C@FX[:l@- 元件移动影响的研究,如球面透镜。
E1rxuV|9 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。 结果同样可以以独立的文件或动画进行输出。
n@| &jh
v>p~y u+G O(44Dy@2 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
pS<j>y ]`n6H[6O 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
'uV;)~ vEb_z[gd 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
0%hOB: ,W&::/2<7 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
Z<Ke/Xi 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。
?Kf?Z`9 *Y hQDZ%> 扩展阅读 0RGSv!w 1. 扩展阅读
wfF0+T+IA 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
UkXf) 开始视频-
光路图介绍 tcS7 @^' -
参数运行介绍-
参数优化介绍 E6y ?DXWH 其他测量系统示例:
b!-F!Lq/+0 -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)