测量系统(MSY.0001 v1.1)
jC
,foqL `B) ~ 应用示例简述 ;4 R1 IGEf*! 1. 系统说明 y`:}~nUdT k6ERGQ9|I
光源 _ot4HmD — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
6AqHzeh 元件
YZ:YYcr — 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
v~q2D" 探测器
gsI"G — 干涉条纹
n%I%Kbw
建模/设计
~-GgVi*I —
光线追迹:初始系统概览
r^ S4 I& — 几何场追迹加(GFT+):
;WJ}zjo > 计算干涉条纹。
)s,L:{< 分析对齐误差的影响。
F)j-D(c4 15r,_Gp8 2. 系统说明 }+#-\a2 参考光路 i&-g 0

%lbSV}V) ~;aSX1
3. 建模/设计结果 qC SJ=T;
yX$I<L<Suz Xlw&hKS 4. 总结 WfBA5 I7 pxi$8f 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
:1q+[T/ @ 49nZWv48"_ 1. 仿真
7_.z3Km: 以光线追迹对干涉仪的仿真。
Fo3[KW)8I 2. 计算
{ r`l 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
rhMsZ={M 3. 研究
Sh=E.! 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
?Vb=W)Es Ljq/f&
c 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。
g[@Kd 应用示例详细内容 dD1`[%
系统参数 pM@|P,w {
XPd>DH(Yc 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 &Sj<X`^ q5 I2dNE 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。
Op,Ce4A m}T^rX%m_ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
(BVLlOo?J &}nU#)IX 2. 说明:光源 Qpndi$2H! Ra'0 ^4t A)2vjM9}K 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
AEX]_1TG 因此,相干长度大于1m
iH#~eg 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
;y%l OYm 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
`x lsvK> !X(Lvt/
pL]C]HGv ;tf1#6{ 3. 说明:光源 4HVZ;,q 0AY23/ S]KcAz( fX 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
%:h)8e-; 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
T3[\;ib} 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
~cz]Rhq 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
^b~&}uU 4. 说明:光学元件 }pbyC B~cq T/\? %.r{+m 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
C?#if;c 位相延迟平板材料为N-BK7。
K7FuMB 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
F8 ;M++ 透镜材料为N-BK7。
Nv,[E+a2 其中心厚度与位相平板厚度相等。
O_nk8 b,Ed}Ir 3P6pQm'.f 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 P!,\V\TY] Ms<^_\iPN 95_?F7}9 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)。
(ivV [ 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]
s{NEP/QQJ zid?yuP *#+d j"
_{8f^@I"+ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
JS642T 6. 分光器的设置
yUq,9.6Ig f62z9)`^ 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
2xZg, \ 7. 合束器的设置 B cX}[?c K?BWl:^x :bE ^b 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。
^LfCLI9Z $N5VoK 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 gT<E4$I69 xp7,0'(; 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)。
iVd*62$@$ 应用示例详细内容 f?dNTfQ3mi
仿真&结果 T$06DS
weT33O"!1 1. 结果:利用光线追迹分析 MfJk`-%~ 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
_0)#-L>xKF 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
yH|ucN~k5S 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 j$Vv'on eE>3=1d]w f/Grem 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。
=9\=5_V 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。
S&6}9r 3. 对准误差的影响:元件倾斜 $e+@9LNK %aaOws 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°。
}yLdU|'W 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
(i|`PA 4. 对准误差的影响:元件平移 b*nytF 元件移动影响的研究,如球面透镜。
GuV-[ 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。
1#^[{XlAx
k1L GT& EX>> -D7L 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
k)[} 3oq 9|v 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
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(u]ft]z,-B 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
.Y&_k .Ap[C? mV 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
7\"-<z;kK 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。
l'W?X ' 7FqmT
扩展阅读 go]d+lhFB 1. 扩展阅读
";`ddN3 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
)3.udx 开始视频-
光路图介绍 Umv_{n` -
参数运行介绍-
参数优化介绍 Wv77ef 其他测量系统示例:
F@ZG| &
-
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)