测量系统(MSY.0001 v1.1)
d9'gH#f? %!_okf 应用示例简述 H}TzNs 7m{YWR0 1. 系统说明 u19d!#g Q&p'\6~
光源 Yh=/?&* — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
aTJs.y-I~ 元件
3v oas — 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
x3dP`<
探测器
:C%cnU;N — 干涉条纹
xMck A<E 建模/设计
Y!M&8;> —
光线追迹:初始系统概览
?Q`u\G3.m — 几何场追迹加(GFT+):
"RZVv~BD 计算干涉条纹。
Ygwej2 分析对齐误差的影响。
x RV@_ x>Hg.%/c[ 2. 系统说明 i,77F ! 参考光路 OQ,KQ\ 
6xLLIby, I/F3%'O 3. 建模/设计结果 cr;\;Ta_!W
XeGtge/}T h]|E,!H 4. 总结 5e> <i U_1syaY! 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
.?C-J }p2YRTH x 1. 仿真
1 uKWvp0\ 以光线追迹对干涉仪的仿真。
-UJ; =/ 2. 计算
az5 $. 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
+W{ELdup%q 3. 研究
&W'X3!Te 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
znNJ? s<}d)L( 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。
%T OYU(k 应用示例详细内容 rD7L==Ld
系统参数 Y|NL #F
82mKI+9&" 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 WH@CH4WM (T0%oina 通过使用这种干涉仪设置,可测量两完全相同光束线间的相对相移。
X>0$zE@0 y":Y$v,P 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
.Xq4QR . 3,Dc}$t 2. 说明:光源 s>A!Egmo )Ha`> h3}gg@Fm 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
`i'72\( 因此,相干长度大于1m
%xa.{`}`U 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
u{Z
4M3U 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
9e`.H0 H%}ro.u
\(S69@f mBp3_E.t 3. 说明:光源 |U~m8e&: !uoQLiH+ n!nXM 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
'G6M:IXno 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
#
p?7{"Ep 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
6}Iu~|5 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
"ggViIOw& 4. 说明:光学元件 (JgW")M`cY qHAZ)Tz 3G4N0{i 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
t[L_n m5- 位相延迟平板材料为N-BK7。
%syFHUBw 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
VE
<p,IO 透镜材料为N-BK7。
uQ} 0hs 其中心厚度与位相平板厚度相等。
3 &aBU[ K GVAP ucVWvXCr 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 m'L7K K-Y) xK8n~.T(' PYOU=R%o`8 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)。
*{ =5AW}o 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]
0n'~wz"wB TA
x9<' y([""z3<w
3!+N}[$iy [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
x_C#ALq9 6. 分光器的设置 `|Ll cz2guUu 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
gK`o;` ^ 7. 合束器的设置 Usa ftL>oOz[ X2Z
E9b 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。
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s8y (c'=jJX 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 `u. /2]n rO_|_nV[ 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)。
IjK 应用示例详细内容 1X5*V!u
仿真&结果 17itC9U
qWQ7:*DL 1. 结果:利用光线追迹分析 i8]2y 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
dzK]F/L] 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
mt0ZD}E 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 r]C`# d )}@0Q AK#`&)0i 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。
isdEs k#A. 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。
bZ/4O*B 3. 对准误差的影响:元件倾斜 RpAtd^I EB/.M+~a 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°。
qtx5N)J6 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
z%F68f73 4. 对准误差的影响:元件平移 uSAb 元件移动影响的研究,如球面透镜。
#ny&bJj 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。
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SS4'yaQ LX
i?FQnLu 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
/(aKhUjhb 1j_x51p 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
^G(/;c*= |bHId!d 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
cY}Nr#%s@U :6,qp?/ 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
\Oku<5 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。
7\BGeI ]^='aQ 扩展阅读 ~-"<)XPe 1. 扩展阅读
AYC22( 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
Kg#5
@; 开始视频-
光路图介绍 c{iF -
参数运行介绍-
参数优化介绍 R*C 其他测量系统示例:
WIe2j -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)