馬赫-澤德干涉儀建模與干涉條紋分析的案例
馬赫澤德干涉儀
摘要
建模任務
干涉測量法是一項用于光學測量的重要技術。它被廣泛應用于表面輪廓、缺陷、機械和熱變形的高精度測量。作為一個典型示例，在非序列場追跡技術的幫助下，于 VirtualLab Fusion中建立了具有相干激光源的馬赫-澤德干涉儀。該例證明了光學元件的傾斜和位移對干涉條紋圖的影響。
[VirtualLab] 馬赫澤德干涉儀
摘要
干涉測量法是一項用于光學測量的重要技術。它被廣泛應用于表面輪廓、缺陷、機械和熱變形的高精度測量。作為一個典型示例，在非序列場追跡技術的幫助下，于 VirtualLab Fusion中建立了具有相干激光源的馬赫-澤德干涉儀。該例證明了光學元件的傾斜和位移對干涉條紋圖的影響。
建模任務
由于組件傾斜引起的干涉條紋
由于偏移傾斜引起的干涉條紋
文件信息
更多閱讀
- Laser Based Michelson Interferometer and Interference Fringe Exploration
- Fizeau Interferometer for Optical Testing
展開 馬赫-澤德干涉儀
摘要
干涉法是光學測量的重要手段。廣泛用于測量例如，表面輪廓，缺損，高精度機械和熱畸變。作為經典案例，我們在VirtualLab中搭建一個相干激光光源的馬赫-澤德干涉儀，并且演示傾斜和平移光學元件會如何影響干涉圖樣。
模擬任務
結果
結果
文檔信息
馬赫-澤德干涉儀
干涉測量法是光學計量學的重要技術。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機械和熱變形。 作為一個典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場追跡，構建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。 證明了光學元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
馬赫-澤德干涉儀
摘要
干涉測量法是光學計量學的重要技術。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機械和熱變形。 作為一個典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場追跡，構建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。 證明了光學元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
建模任務
元件傾斜引起的干涉條紋
元件移動引起的干涉條紋
走進VirtulLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
設置入射高斯場
?基本源模型[教程視頻]
設置組件的位置和方向
?LPD II：位置和方向[教程視頻]
設置組件的非序列通道
? 非序列追跡的通道設置[用戶案例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
展開 馬赫-澤德干涉儀
摘要
干涉測量法是光學計量學的重要技術。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機械和熱變形。 作為一個典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場追跡，構建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。 證明了光學元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
建模任務
元件傾斜引起的干涉條紋
元件移動引起的干涉條紋
走進VirtulLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
設置入射高斯場
?基本源模型[教程視頻]
設置組件的位置和方向
?LPD II：位置和方向[教程視頻]
設置組件的非序列通道
? 非序列追跡的通道設置[用戶案例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
應用用例進一步閱讀 -基于激光的邁克爾遜干涉儀和干涉條紋觀測-用于光學測試的Fizeau干涉儀
展開 [VirtualLab] 馬赫-澤德干涉儀
摘要
干涉測量法是光學計量學的重要技術。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機械和熱變形。 作為一個典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場追跡，構建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。 證明了光學元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
建模任務
元件傾斜引起的干涉條紋
元件移動引起的干涉條紋
走進VirtulLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
設置入射高斯場
?基本源模型[教程視頻]
設置組件的位置和方向
?LPD II：位置和方向[教程視頻]
設置組件的非序列通道
? 非序列追跡的通道設置[用戶案例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
應用用例
進一步閱讀 -基于激光的邁克爾遜干涉儀和干涉條紋觀測
-用于光學測試的Fizeau干涉儀
展開 VirtualLab運用：使用相干光的馬赫-澤德干涉儀
光學測量＞干涉測量
任務/系統描述
亮點
? 在光線追跡分析與高速物理光學建模間簡單轉換
? 相干效應以及干涉圖案的高速仿真
說明：光源
說明：擴束器
說明：分束器
說明：反射鏡
說明：相位延遲元件
說明：研究對象
說明：探測器
結果：3D光線追跡
結果：光線追跡
結果：場追跡（偽彩色視圖）
結果：場追跡（真彩色視圖）
結果：傾斜透鏡的場追跡
結果：橫向移動透鏡的場追跡
VirtualLab Fusion馬赫-澤德干涉儀
摘要
干涉測量法是光學計量學的重要技術。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機械和熱變形。 作為一個典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場追跡，構建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。 證明了光學元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
建模任務
元件傾斜引起的干涉條紋
元件移動引起的干涉條紋
走進VirtulLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
設置入射高斯場
?基本源模型[教程視頻]
設置組件的位置和方向
?LPD II：位置和方向[教程視頻]
設置組件的非序列通道
? 非序列追跡的通道設置[用戶案例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
應用用例
進一步閱讀 -基于激光的邁克爾遜干涉儀和干涉條紋觀測
-用于光學測試的Fizeau干涉儀
展開 使用相干光模擬馬赫澤德干涉儀
系統說明
? 光源
— 氦氖激光器(波長632.8nm；相干長度>1m)
? 元件
— 分束器和合束器，消色差準直透鏡系統，位相延遲器，待測球面透鏡
? 探測器
— 干涉條紋
? 建模/設計
— 光線追跡：初始系統概覽
— 幾何場追跡加(GFT+)：
? 計算干涉條紋。
? 分析對齊誤差的影響。
2. 系統說明
參考光路
3. 建模/設計結果
4. 總結
馬赫澤德干涉儀的干涉圖樣的計算
1. 仿真
以光線追跡對干涉儀的仿真。
2. 計算
采用幾何場追跡+引擎以計算干涉圖樣。
3. 研究
不同對齊誤差在干涉圖上的影響，如傾斜和偏移
利用VirtualLab軟件可對馬赫澤德干涉儀生成的干涉圖案進行研究分析。
應用示例詳細內容
系統參數
1. 仿真任務：馬赫澤德干涉儀
? 通過使用這種干涉儀設置，可測量兩完全相同光束線間的相對相移。
這使得可以對一個樣品元件引起的相移進行研究。
2. 說明：光源
? 使用一個頻率穩定、單模氦氖激光器。
? 因此，相干長度大于1m
? 此外，由于發散角很小，所以不需要額外的準直系統。
? 在入射干涉儀之前，高斯波以瑞利長度傳播。
3. 說明：光源
? 采用一個放大因子為3的消色差擴束器。
? 擴束器的設計是基于伽利略望遠鏡。
? 因此，在光學表面序列(OIS)中結合了一個擴束和準直系統。
? 與開普勒望遠鏡相比，在擴束系統中不會成實像。
4. 說明：光學元件
? 在參考光路中設置一個位相延遲平板。
? 位相延遲平板材料為N-BK7。
展開 VirtualLab運用：使用相干光的馬赫-澤德干涉儀
光學測量＞干涉測量
任務/系統描述
亮點
?在光線追跡分析與高速物理光學建模間簡單轉換
?相干效應以及干涉圖案的高速仿真
說明：光源
說明：擴束器
說明：分束器
說明：反射鏡
說明：相位延遲元件
說明：研究對象
說明：探測器
結果：3D光線追跡
結果：光線追跡
結果：場追跡（偽彩色視圖）
結果：場追跡（真彩色視圖）
結果：傾斜透鏡的場追跡
結果：橫向移動透鏡的場追跡
每日案例｜馬赫-澤德干涉儀（有視頻）
摘要
干涉測量法是光學計量學的重要技術。 它被廣泛用于例如，表面輪廓、缺陷、高精度的機械和熱變形。 作為一個典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列場追跡，構建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉儀。證明了光學元件的傾斜和移位如何影響干涉條紋圖案。
建模任務
元件傾斜引起的干涉條紋
元件移動引起的干涉條紋
走進VirtulLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
?設置入射高斯場
?基本源模型[教程視頻]
?設置組件的位置和方向
??LPD II：位置和方向[教程視頻]
?設置組件的非序列通道
? 非序列追跡的通道設置[用戶案例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
展開 【VirtualLab運用】使用相干光模擬馬赫澤德干涉儀
測量系統(MSY.0001 v1.1)
應用示例簡述
1.系統說明
?光源
—氦氖激光器(波長632.8nm；相干長度>1m)
?元件
—分束器和合束器，消色差準直透鏡系統，位相延遲器，待測球面透鏡
?探測器
—干涉條紋
?建模/設計
—光線追跡：初始系統概覽
—幾何場追跡加(GFT+)：
?計算干涉條紋。
?分析對齊誤差的影響。
2.系統說明
參考光路
3.建模/設計結果
4.總結
馬赫澤德干涉儀的干涉圖樣的計算
1.仿真
以光線追跡對干涉儀的仿真。
2.計算
采用幾何場追跡+引擎以計算干涉圖樣。
3.研究
不同對齊誤差在干涉圖上的影響，如傾斜和偏移
利用VirtualLab軟件可對馬赫澤德干涉儀生成的干涉圖案進行研究分析。
應用示例詳細內容
系統參數
1.仿真任務：馬赫澤德干涉儀
?通過使用這種干涉儀設置，可測量兩完全相同光束線間的相對相移。
這使得可以對一個樣品元件引起的相移進行研究。
2.說明：光源
?使用一個頻率穩定、單模氦氖激光器。
?因此，相干長度大于1m
?此外，由于發散角很小，所以不需要額外的準直系統。
?在入射干涉儀之前，高斯波以瑞利長度傳播。
3.說明：光源
?采用一個放大因子為3的消色差擴束器。
?擴束器的設計是基于伽利略望遠鏡。
?因此，在光學表面序列(OIS)中結合了一個擴束和準直系統。
?與開普勒望遠鏡相比，在擴束系統中不會成實像。
展開 干涉條紋分析缺可靠工具？OAS 軟件馬赫曾德案例解難題
從觀測結果來看，干涉條紋呈現出均勻的平行等間距分布，符合馬赫曾德干涉儀在理想條件下的干涉特性，驗證了本次光路設置的合理性與準確性。此外，通過軟件的數據分析功能，還可對干涉條紋的間距、對比度等參數進行定量測量，若需進一步研究外界因素（如溫度、振動）對干涉條紋的影響，可在軟件中添加相應的擾動模型，開展更貼近實際應用場景的仿真分析。
馬赫曾德干涉儀-Y的三維追跡圖
馬赫曾德干涉儀-Y的探測器結果圖
總結
OAS 光學軟件憑借直觀的界面操作、精準的光學計算模型與豐富的結果分析功能，為馬赫曾德干涉儀等光學系統的仿真提供了高效工具。無論是基礎光學實驗教學，還是復雜光學設備的研發設計，均可借助該軟件降低實驗成本、縮短研發周期。
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