Fizeau干涉儀仿真
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2025-11-19
Fizeau干涉儀仿真的實例教程
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)。 平凸透鏡會導致大的球差。下圖是鏡頭數(shù)據編輯器。 背面的焦點是571.982毫米。以下是光路圖。可以使用分析->波前圖對波前進行分析。下圖展示的是波前圖的分析結果。波前PV值 0.3821λ、RMS 0.0881λ。接下來，對Fizeau干涉儀進行建模。 要建立一個含有 "平面光源 "的Fizeau干涉儀模型（即發(fā)射準直光），選擇 "無焦像空間 "復選框并進入無焦模式，如下圖所示。在對 "球面原型 "進行建模時（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入測試透鏡。 應注意以下兩點：1. 從測試鏡頭到凸面鏡的距離應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，以確保在待測數(shù)據發(fā)生變化時，回程的數(shù)據相應變化。 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，Fizeau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行波前分析：放大率被設置為1。
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在第一部分文章：《Ansys Zemax | 在 OpticStudio 中將干涉儀數(shù)據附加到光學表面 – 第一部分中》，我們演示了如何根據表面形狀和方向將干涉測量數(shù)據導入 OpticStudio，本部分文章我們將引入更多的實例演示。
通過運行隨附的 flipGridSag.py 腳本，可以輕松反轉和翻轉干涉測量數(shù)據文件。
將干涉圖導入 OpticStudio
基于上一節(jié)中討論的理論考慮，我們來研究一下真實的用例。將測得的干涉儀數(shù)據導入 OpticStudio，然后驗證如果遵循上述建議的準備步驟，仿真結果與測量結果是否吻合良好。
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本文以OptoCompiler reference optical SOI（絕緣體上硅）PDK（工藝開發(fā)套件）中的無源1x2MMI（多模干涉儀）光子器件為例，展示了該工作流程。當然，您也可以根據具體應用場景，將此工作流程調整為使用您選擇的自定義無源光子器件和PDK。
然后，通過計量和干涉儀技術確定表面粗糙度以及其他表面和光學屬性，以確保透鏡性能良好并具備所需的光學特性。
金剛石切割儀器
主要的制造難題，在于工藝與設計方法中概述的屬性之間的容差。高度優(yōu)化的仿真設計是光學系統(tǒng)的理想版本，但當開始制造這些組件時，制造工藝的容差會影響最終產品的屬性和表面形狀。
根據所采用的制造工藝不同，會存在不同的制造限制。
190
6.1.1 使用相干光的馬赫-澤德干涉儀 190
6.1.2 白光邁克爾遜干涉儀 202
6.1.3 F-P干涉儀 220
6.2 顯微鏡模擬仿真 228
6.2.1 高數(shù)值孔徑顯微鏡模擬仿真及研究 228
6.3 單色儀和光譜儀模擬仿真 239
6.3.1 切爾尼-特納單色儀—衍射效率分析 239
6.3.2
摘要
斐索干涉儀是工業(yè)上常見的光學計量設備，通常用于高精度測試光學表面的質量。在VirtualLab Fusion中通道配置的幫助下，我們建立了一個Fizeau干涉儀，并將其用于測試不同的光學表面，例如圓柱形和球形表面。結果表明，表面輪廓對干涉條紋的產生是敏感的。
