ZEMAX軟件技術(shù)應(yīng)用專題:Fizeau干涉儀模擬實例
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本節(jié)介紹一個Fizeau干涉儀的模擬實例。干涉儀有多種類型,這里介紹的Fizeau干涉儀是一種干涉儀,廣泛用于測量光學(xué)元件和透射波面的表面精度。 這里我們介紹一個使用Fizeau干涉儀來測量透鏡的透射波面變形的例子。以下是被測試的系統(tǒng)。 使用一個有效直徑為50毫米、焦距為578毫米的平凸透鏡。為了表示不對稱的像差,用Zernike條紋相位面來增加像散和慧差像差。 還使用了-0.7的圓錐系數(shù)。 平凸透鏡會導(dǎo)致大的球差。下圖是鏡頭數(shù)據(jù)編輯器。 背面的焦點是571.982毫米。 以下是光路圖。 可以使用分析->波前圖對波前進(jìn)行分析。 下圖展示的是波前圖的分析結(jié)果。波前PV值 0.3821λ、RMS 0.0881λ。 接下來,對Fizeau干涉儀進(jìn)行建模。 要建立一個含有 "平面光源 "的Fizeau干涉儀模型(即發(fā)射準(zhǔn)直光),選擇 "無焦像空間 "復(fù)選框并進(jìn)入無焦模式,如下圖所示。 在對 "球面原型 "進(jìn)行建模時(在這里發(fā)出會聚光),請將鏡頭置于正常焦距模式。鏡頭數(shù)據(jù)編輯器如下圖所示。 在測試透鏡后面放一個凸面鏡反射光線,這樣光線就會重新進(jìn)入測試透鏡。 應(yīng)注意以下兩點:1. 從測試鏡頭到凸面鏡的距離應(yīng)該是測試鏡頭的后焦點(571.982毫米)減去凸面鏡的曲率半徑(本例中為300毫米)。2.盡可能多地拾取數(shù)據(jù),以確保在待測數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,回程的數(shù)據(jù)相應(yīng)變化。 各種系數(shù)也被拾取。模型完成后的光路圖如下所示。 檢查波前像差圖。可以看出,波前像差為0.7642λpv和0.1762λRMS,是單透鏡的兩倍。 也可以看出,不對稱像差沒有問題(因為往返的光通量通過被測鏡頭上的同一個地方)。因此,F(xiàn)izeau干涉儀輸出值的1/2是被測透鏡本身的波前像差。 此外還可以使用下圖的干涉圖分析功能進(jìn)行波前分析:![]() 放大率被設(shè)置為1。 幫助文件指出,對于雙通道光學(xué)系統(tǒng),放大率應(yīng)設(shè)置為2,但這是在雙通道光學(xué)系統(tǒng)被建模為簡化的單通道時。 如果像本例中那樣對整個雙通道進(jìn)行建模,則應(yīng)將放大率設(shè)為1。Ansys Zemax國內(nèi)可靠代理商 光研科技南京有限公司是國內(nèi)可靠的光學(xué)軟件和儀器光電供應(yīng)商,提供企業(yè)定制化上門培訓(xùn)服務(wù),承接各類光學(xué)設(shè)計項目,并有一系列自主編寫出版的光學(xué)設(shè)計書籍。公司擁有一支高素質(zhì)、高水平、實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富的管理,銷售以及研發(fā)團(tuán)隊,從成立到現(xiàn)在已經(jīng)為廣大企業(yè),研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務(wù),是光電圈內(nèi)值得信賴的企業(yè)。追光逐夢,研以致用!以用戶的需求為起點,為客戶提供有價值的光學(xué)產(chǎn)品和服務(wù)一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。
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以下是光路圖。
可以使用分析->波前圖對波前進(jìn)行分析。
下圖展示的是波前圖的分析結(jié)果。波前PV值 0.3821λ、RMS 0.0881λ。
接下來,對Fizeau干涉儀進(jìn)行建模。 要建立一個含有 "平面光源 "的Fizeau干涉儀模型(即發(fā)射準(zhǔn)直光),選擇 "無焦像空間 "復(fù)選框并進(jìn)入無焦模式,如下圖所示。
在對 "球面原型 "進(jìn)行建模時(在這里發(fā)出會聚光),請將鏡頭置于正常焦距模式。鏡頭數(shù)據(jù)編輯器如下圖所示。
在測試透鏡后面放一個凸面鏡反射光線,這樣光線就會重新進(jìn)入測試透鏡。 應(yīng)注意以下兩點:1. 從測試鏡頭到凸面鏡的距離應(yīng)該是測試鏡頭的后焦點(571.982毫米)減去凸面鏡的曲率半徑(本例中為300毫米)。2.盡可能多地拾取數(shù)據(jù),以確保在待測數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,回程的數(shù)據(jù)相應(yīng)變化。 各種系數(shù)也被拾取。模型完成后的光路圖如下所示。
檢查波前像差圖。可以看出,波前像差為0.7642λpv和0.1762λRMS,是單透鏡的兩倍。 也可以看出,不對稱像差沒有問題(因為往返的光通量通過被測鏡頭上的同一個地方)。因此,F(xiàn)izeau干涉儀輸出值的1/2是被測透鏡本身的波前像差。
此外還可以使用下圖的干涉圖分析功能進(jìn)行波前分析:
放大率被設(shè)置為1。 幫助文件指出,對于雙通道光學(xué)系統(tǒng),放大率應(yīng)設(shè)置為2,但這是在雙通道光學(xué)系統(tǒng)被建模為簡化的單通道時。 如果像本例中那樣對整個雙通道進(jìn)行建模,則應(yīng)將放大率設(shè)為1。



















