测量系统(MSY.0001 v1.1)
qU"+0t4 A9"ho}< 应用示例简述 [mm5?23g &0
@2JS/! 1. 系统说明 PKP(:3| yEH30zSt
光源 5yry$w$G) — 氦氖
激光器(波长632.8nm;相干长度>1m)
$+tkBM 元件
0j*8|{| — 分束器和合束器,消色差准直
透镜系统,位相延迟器,待测球面透镜
&ha39&I 探测器
rA9"CN — 干涉条纹
JLjx4B\ 建模/设计
rn(T
Z} —
光线追迹:初始系统概览
(*|hlD~ — 几何场追迹加(GFT+):
k?_Miqr 计算干涉条纹。
"2 Kh2[K 分析对齐误差的影响。
O:1YG$uKa y'(;!5w 2. 系统说明 )#1@@\< ^T 参考光路 8^O|Aa$IF: 
=ahD'*R^A Z
yIn>]{ 3. 建模/设计结果 Pd>hd0!.%
:Bl $c,J F77~156 4. 总结 :}Z+K*%o- <jxTI%'f59 马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
g4Tc (k# :=-h'<D 1. 仿真
zE<}_nA 以光线追迹对干涉仪的仿真。
:Vv=p*~ 2. 计算
>I+O@ 采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
NJ3b Oq 3. 研究
7Ij'!@no 不同对齐误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
.Zo8KwkFY [&e}@!8O` 利用VirtualLab软件可对马赫泽德干涉仪生成的干涉图案进行研究分析。
F$d`Umqs;P 应用示例详细内容 ?L'ijzP
系统参数 GQq2;%RrF
9kTU|py 1. 仿真任务:马赫泽德干涉仪 k5|h8%h8 [gU z9iU 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。
KN5.2pp E:#VS~ 这使得可以对一个样品元件引起的相移进行研究。
B+,Z 3* o: qB#8X 2. 说明:光源 JWC{ "6 gzxLHPiw ^ygN/a>rr 使用一个频率稳定、单模氦氖
激光器。
;l"z4>kt7 因此,相干长度大于1m
^IY1^x 此外,由于发散角很小,所以不需要额外的准直系统。
EFhe`` 在入射干涉仪之前,高斯波以瑞利长度传播。
[@Y?'={qE V*LpO8=
O]`CSTv'_ " J$vt` 3. 说明:光源 H>k=V< jrG@
+" } jf@#&%AC9 采用一个放大因子为3的消色差扩束器。
S&FMFXF@ 扩束器的设计是基于伽利略
望远镜。
|K7JU^"OQ 因此,在
光学表面序列(OIS)中结合了一个扩束和准直系统。
YaDr6) 与开普勒望远镜相比,在扩束系统中不会成实像。
g?)9zJ9 4. 说明:光学元件 v:eVK!O c)+IX;q-C PO1sVP.S 在参考光路中设置一个位相延迟平板。
VQ2)qJ#l 位相延迟平板材料为N-BK7。
Mvu! 所研究的元件为球面镜,其曲率半径为100mm。
%
?@PlQ 透镜材料为N-BK7。
[{L4~(uU8 其中心厚度与位相平板厚度相等。
UJ2Tj+ X^7bOFWE }hhDJ_I5M 5. 马赫泽德干涉仪光路视图 Kb#py6 ]&jXD=a" uveTx 增加消色差系统和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
PohG y 由于VirtualLab的相对位置系统,必须设置Z轴方向的距离。 [/td][/tr][/table][/td][/tr][tr][td]
ZU5hHah.t fMy7pXa_ )L<NW{
D`V03}\- [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
i.C+{QH 6. 分光器的设置 \IQf| M1-n 为实现光束分束,采用理想光束分束器。 出于该目的,在光路编辑器中建立两次光束分束器。 随后的组件(如相位延迟板和理想的反射镜)连接到通道0和通道1,对应于两个光束分束器
r1}YN<+,s 7. 合束器的设置 ez@`&cJ7 ] K3^0S/ [8v v[n/ 两束光的直接通过虚拟屏幕探测器进行叠加(GFT +)。 为此,必须选择两个输入通道的叠加,才能得到期望的干涉图。
)k&<D*5s mR)Xq= 8. 马赫泽德干涉仪的3D视图 [2"a~o\ <-D>^p9 增加扩束器和分束器距离是为了使3D视图更加清晰(可在光路编辑器中实现)。
*0^!%Y'/4 应用示例详细内容 sB"Oi|#lk
仿真&结果 YKlYo~fGN9
9@9(zUS| 1. 结果:利用光线追迹分析 |Ah'KpL8W 首先,利用光线追迹分析光在
光学系统中的传播。
L'iENZI$ 对于该分析,采用内嵌的光线追迹系统分析器。
C4Z}WBS( 2. 结果:使用GFT+的干涉条纹 ?%Hj,b mmE\=i~ g
4G& 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。
<l opk('7 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。
.B_LQ;0:
3. 对准误差的影响:元件倾斜 ;'~U5Po8 ]%>7OH' 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°。
hd^?mZ 结果可以以独立的文件或动画进行输出。
>x]b"@Hkw 4. 对准误差的影响:元件平移 z~\a]MB 元件移动影响的研究,如球面透镜。
>\6Tm 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。
c>!zJAB
[#hpWNez(> Wn6~x2 LaV 5. 总结马赫泽德干涉仪的干涉图样的计算
+m8CN(c f3El9[ 4. 仿真以光线追迹对干涉仪的仿真。
WT;4J<O/ _IYd^c 5. 计算采用几何场追迹+引擎以计算干涉图样。
)WuU?Tn& awxzP*6 6. 研究不同计算误差在干涉图上的影响,如倾斜和偏移
HI&N&a9C 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。
T;!: A oM\b>* 扩展阅读 tUU`R{=( 1. 扩展阅读
x8x8T$ 以下文件给出了在VirtualLab中如何设置测量系统的更多细节。
I8~ .Vu2 开始视频-
光路图介绍 <q\OREMsq -
参数运行介绍-
参数优化介绍 O=m_P}K 其他测量系统示例:
7~& -
迈克尔逊干涉仪(MSY.0002)