干涉儀仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
干涉儀仿真的實例教程
總結(jié)
馬赫澤德干涉儀的干涉圖樣的計算
4. 仿真
以光線追跡對干涉儀的仿真。
5. 計算
采用幾何場追跡+引擎以計算干涉圖樣。
6. 研究
不同計算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(jìn)行研究分。
擴(kuò)展閱讀
1. 擴(kuò)展閱讀
以下文件給出了在VirtualLab中如何設(shè)置測量系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)。
? 開始視頻
- 光路圖介紹
- 參數(shù)運(yùn)行介紹
- 參數(shù)優(yōu)化介紹
? 其他測量系統(tǒng)示例：
- 邁克爾遜干涉儀(MSY.0002)
展開 5.總結(jié)
馬赫澤德干涉儀的干涉圖樣的計算
4.仿真
以光線追跡對干涉儀的仿真。
5.計算
采用幾何場追跡+引擎以計算干涉圖樣。
6.研究
不同計算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(jìn)行研究分。
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以下文件給出了在VirtualLab中如何設(shè)置測量系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)。
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-參數(shù)運(yùn)行介紹
-參數(shù)優(yōu)化介紹
?其他測量系統(tǒng)示例：
-邁克爾遜干涉儀(MSY.0002)
展開 VirtualLab Fusion 軟件可以對光學(xué)測量系統(tǒng)進(jìn)行仿真，如干涉儀、光譜儀以及表面測量器件。
很多光學(xué)測量原理都是基于光的波動特性。典型的器件有：
?干涉儀
?光譜儀&單色儀
?表面計量系統(tǒng)
VirtualLab Fusion 軟件可以對這些測量系統(tǒng)進(jìn)行仿真及公差分析。許多設(shè)置都是以衍射效應(yīng)、干涉效應(yīng)以及時間和空間相干性為特點(diǎn)。VirtualLab的場追跡引擎進(jìn)行快速精確的測量系統(tǒng)建模的同時考慮了這些物理光學(xué)效應(yīng)。
VirtualLab Fusion軟件的特性：
?基于物理光學(xué)的計量系統(tǒng)仿真
?包含部分相干和衍射效應(yīng)
?尤其對傾斜和偏移的公差分析
?真彩色獲取
?便于使用的位置概念
?干涉條紋的計算
?測繪掃描系統(tǒng)的仿真
?全譜段高分辨率分析
用于表面拓?fù)錅y量的白光邁克爾遜干涉儀的仿真。整個系統(tǒng)中部分相干的白光可以利用VirtualLab Fusion仿真。
試用軟件和應(yīng)用示例：
如果對更多信息感興趣，請通過 support@lighttrans.com 或通過VirtualLab Fusion試用版結(jié)合我們提供的應(yīng)用示例開展你的實驗工作：
?MSY.0001: 使用相干光的馬赫澤德干涉儀仿真。(download)
?MSY.0002: 白光邁克爾遜干涉儀的仿真。(download)
?MSY.0003: Czerny-Turner單色儀和光譜儀。
展開 摘要
邁克爾遜干涉儀是光學(xué)干涉測量的典型裝置。 裝置中的不同配置可能導(dǎo)致不同的干涉條紋，因此，它們之間的關(guān)系非常值得去深入研究。借助VirtualLab Fusion中的非序列追跡技術(shù)，可以輕松設(shè)置和配置邁克爾遜干涉儀，并在不同情況下顯示干涉條紋。在該示例中，展示了幾種典型情況下相應(yīng)的干涉條紋。
建模任務(wù)
等效光程的計算結(jié)果
平移可移動反射鏡的計算結(jié)果
傾斜可移動反射鏡的計算結(jié)果
平移和傾斜可移動反射鏡的計算結(jié)果
VirtualLab 視圖
VirtualLab 流程
?設(shè)置入射高斯場
-基本光源模型
?設(shè)置組件的位置和方向
-LPD II：位置和方向
?設(shè)置組件的非序列通道
-非序列追跡通道設(shè)置
VirtualLab 技術(shù)
文件信息
進(jìn)一步閱讀
-馬赫澤德干涉儀
-全視場光學(xué)相干掃描干涉儀
-用于光學(xué)測試的飛索干涉儀
展開 白光干涉儀測量原理
基本原理：白光干涉儀是利用干涉原理測量光程之差從而測定有關(guān)物理量的光學(xué)儀器。光源發(fā)出的光經(jīng)過擴(kuò)束準(zhǔn)直后經(jīng)分光棱鏡分成兩束，一束光經(jīng)被測表面反射回來，另一束光經(jīng)參考鏡反射，兩束反射
光最終匯聚并發(fā)生干涉。兩束相干光間光程差的任何變化會靈敏地導(dǎo)致干涉條紋的移動，而某一束相干光的光程變化是由它所通過的幾何路程或介質(zhì)折射率的變化引起。通過測量干涉條紋的變化，就可以測量出被測表面的相關(guān)物理量。
白光的特點(diǎn)及優(yōu)勢：白光屬于多色光，具有連續(xù)的光譜。與單色光干涉不同，白光干涉在一定光程差范圍內(nèi)會出現(xiàn)彩色的干涉條紋，并且只有在零光程差附近的極小范圍內(nèi)才會出現(xiàn)清晰的、對比度高的干涉條紋。這一特性使得白光干涉儀在測量時能夠通過精確尋找零光程差位置來實現(xiàn)高精度的測量，對于微觀形貌的測量具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
干涉測量技術(shù)的應(yīng)用
1、在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：
（1）半導(dǎo)體制造：在半導(dǎo)體芯片制造過程中，白光干涉儀可用于測量芯片表面的形貌、薄膜厚度、臺階高度等參數(shù)，對芯片的制造工藝進(jìn)行監(jiān)控和質(zhì)量檢測。例如，在光刻工藝后，可檢測光刻膠的厚度和表面平整度；在刻蝕工藝后，可測量刻蝕深度和表面粗糙度，確保芯片的性能和可靠性。而具備雙重防撞保護(hù)功能的白光干涉儀，在操作過程中更加安全可靠。Z 軸上裝有防撞機(jī)械電子傳感器以及軟件 ZSTOP 防撞保護(hù)功能，為精密的測量過程提供了雙重保障，讓用戶在進(jìn)行半導(dǎo)體制造的高精度測量時多一重安心。
（2）光學(xué)加工：用于光學(xué)鏡片、透鏡、棱鏡等光學(xué)元件的表面形貌測量和質(zhì)量檢測?？梢詼y量光學(xué)元件的表面粗糙度、曲率半徑、面形精度等參數(shù)，幫助優(yōu)化光學(xué)加工工藝，提高光學(xué)元件的質(zhì)量。例如，在高精度光學(xué)鏡頭的制造中，白光干涉儀可以檢測鏡頭表面的微觀形貌，確保鏡頭的成像質(zhì)量。
展開 
干涉儀仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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表面的干涉儀數(shù)據(jù)包含不規(guī)則度的相關(guān)信息，包括旋轉(zhuǎn)對稱不規(guī)則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進(jìn)行的拋光類型，可以是傳統(tǒng)的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。由于很難使用 Zernike 項來模擬所有這些類型的表面形狀變化，因此確定表面誤差如何影響整體系統(tǒng)級性能的最佳方法是在 OpticStudio
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表面的干涉儀數(shù)據(jù)包含不規(guī)則度的相關(guān)信息，包括旋轉(zhuǎn)對稱不規(guī)則性 (RSI)、用于確定中空間頻率的斜率誤差以及其他表面形狀制造誤差。這些制造誤差取決于在球面或非球面上進(jìn)行的拋光類型，可以是傳統(tǒng)的瀝青拋光、高速拋光以及磁流變拋光 (MRF)。由于很難使用 Zernike 項來模擬所有這些類型的表面形狀變化，因此確定表面誤差如何影響整體系統(tǒng)級性能的最佳方法是在 OpticStudio
課程大綱
1
VirtualLab Fusion光之?dāng)?shù)字模型平臺
光之?dāng)?shù)字模型平臺在精密系統(tǒng)檢測方面的工作原理
VirtualLab Fusion 用戶界面的基礎(chǔ)操作
VirtualLab Fusion中非序列追跡的通道配置
2
典型光學(xué)檢測系統(tǒng)建模與性能驗證
基礎(chǔ)邁克爾遜干涉儀建模仿真
OCT系統(tǒng)仿真-光學(xué)相干層析掃描干涉儀
非球面透鏡后的聚焦研究 145
5.2 掃描系統(tǒng) 156
5.2.1 對使用非球面透鏡的激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行性能分析 156
5.3 FS脈沖建模 176
5.3.1 使用一個高數(shù)值孔徑離軸拋物面反射鏡對飛秒脈沖聚焦 177
5.4 晶體建模 182
5.4.1 激光晶體中壓力誘導(dǎo)的雙折射 183
第六章 光學(xué)測量 190
6.1 干涉儀模擬仿真
摘要
斐索干涉儀是工業(yè)上常見的光學(xué)計量設(shè)備，通常用于高精度測試光學(xué)表面的質(zhì)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(xué)表面，例如圓柱形和球形表面。結(jié)果表明，表面輪廓對干涉條紋的產(chǎn)生是敏感的。
建模任務(wù)
測試表面
非序列追跡
通用探測器和探測器附加組件
總結(jié)-組件…
摘要
眾所周知，在干涉儀中，條紋對比度可能取決于光源的相干性。例如，在配有一定帶寬源的邁克爾遜干涉儀中，干涉條紋對比度隨著兩臂之間的光程差的增加而減小。通過測量可移動反射鏡在不同位置的干涉圖對比度，可以得出光源的相干長度。典型的傅立葉變換光譜學(xué)通常是基于這類光學(xué)裝置。
建模任務(wù)
非序列追跡
探測器附加組件
參數(shù)運(yùn)行
總結(jié)-組件…
摘要
X射線成像通常是基于Talbot效應(yīng)，以及光柵的周期性自成像。按照N. Morimoto等人的工作，我們選擇了三種類型的相位光柵，有十字、棋盤和網(wǎng)狀圖案。這些光柵在一個單一的光柵干涉儀中被采用，被建模為僅有相位的傳輸函數(shù)（因為X射線的波長比光柵的最小特征尺寸小得多），并且在VirtualLab Fusion中測試它們的自成像。
建模任務(wù)
相位光柵
如果光柵結(jié)構(gòu)的最小特征大于入射光波長的大約五倍
摘要
干涉測量裝置可用于樣品的研究。在此用例中，我們用邁克爾遜干涉儀分析一個平臺樣品。該分析是針對一組500個不同波長進(jìn)行的。整個模擬時間將接近一個小時。通過使用VirtualLab Fusion中的分布式計算技術(shù)，在6臺多核PC機(jī)上使用24個客戶端網(wǎng)絡(luò)，可以將仿真時間縮短到4分鐘以內(nèi)。
基本模擬任務(wù)
基本任務(wù)集合：波長
使用分布式計算的集合模擬
概述模擬時間
摘要
該用例將多色光源（24個波長）與邁克爾遜干涉儀設(shè)置中的反射鏡位置（121個位置）的參數(shù)掃描相結(jié)合。由此產(chǎn)生2904個基本模擬，其中每個模擬在標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)上只需不到一秒鐘的時間。
如果沒有分布式計算，整個集合需要46?分55?秒。在由六個本地多核PC組成的網(wǎng)絡(luò)中，分布式計算由25個客戶端執(zhí)行，CPU時間減少到2?分50?秒。
基本仿真任務(wù)
基本任務(wù)集合：波長
[FRED] 天文光干涉儀2個月前
簡介
天文光干涉儀能夠?qū)崿F(xiàn)恒星和星系的高角分辨率的測量。首次搭建的天文光干涉儀分別由菲索（1868）和邁克爾遜（1890）提出。邁克爾遜恒星干涉儀于1920年成功地測出參宿四的直徑?，F(xiàn)如今，恒星干涉儀可用于前沿研究，如外行星識別和恒星的超高分辨率（4豪弧秒）成像。在本文中，一種經(jīng)典的邁克遜恒星干涉儀將會在FRED里面進(jìn)行設(shè)計和分析。
恒星干涉儀設(shè)計
系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)如圖1所示。干涉儀由四個反射鏡
