干涉分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
干涉分析的實例教程
勞埃德干涉實驗案例分析
簡介
在光學(xué)領(lǐng)域，光的波動性是核心特性之一，而勞埃德干涉實驗作為驗證光的波動性的經(jīng)典實驗，具有不可替代的地位。該實驗通過巧妙的裝置設(shè)計，使光產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象，直觀地展現(xiàn)了光的波動本質(zhì)。OAS 軟件能夠幫助設(shè)計者更好地理解干涉儀的工作原理，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高干涉儀的性能。
案例設(shè)置與操作
光源參數(shù)配置
在本次基于 OAS 軟件的勞埃德干涉實驗?zāi)M中，為了精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)實驗場景，對光源參數(shù)進行了精心設(shè)置。所采用的光源為一束腰半徑為 1mm 的光束，其波長設(shè)定為 0.8μm。這一參數(shù)設(shè)置既符合實驗對光源特性的基本要求，又能為后續(xù)的模擬結(jié)果分析提供清晰、可辨識的干涉現(xiàn)象基礎(chǔ)。
實驗裝置模擬
OAS 軟件憑借其強大的建模功能，能夠準(zhǔn)確模擬勞埃德干涉實驗的裝置結(jié)構(gòu)。在軟件中，按照實驗的經(jīng)典裝置布局，構(gòu)建了包括光源、反射鏡、探測器等關(guān)鍵組件的虛擬實驗系統(tǒng)，確保各組件的相對位置和光學(xué)特性與實際實驗保持一致，為后續(xù)的光束追跡和干涉現(xiàn)象模擬提供了可靠的模型基礎(chǔ)。
光束追跡
在完成實驗裝置和光源參數(shù)的設(shè)置后，利用 OAS 軟件的光束追跡功能對光束的傳播路徑進行模擬。軟件能夠精準(zhǔn)計算光束在傳播過程中與各光學(xué)組件的相互作用，包括在反射鏡上的反射等過程，并且會計算光線到達在探測面上時的光程及相互間的光程差。按照光的傳播規(guī)律，準(zhǔn)確追蹤每一條光線的軌跡，為干涉條紋的形成提供了精確的光線傳播數(shù)據(jù)支持。
勞埃德干涉的三維追跡圖
勞埃德干涉的探測器結(jié)果圖
總結(jié)
通過 OAS 軟件對勞埃德干涉實驗的模擬，不僅直觀地展示了干涉現(xiàn)象的基本原理，更為相關(guān)的光學(xué)研究和應(yīng)用提供了有力的工具支持。
展開 干涉圖分析
可以從系統(tǒng)波前計算合成乾涉圖，該系統(tǒng)模擬在干涉測試設(shè)置中獲得的結(jié)果?？紤]了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經(jīng)過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際製造系統(tǒng)的預(yù)期結(jié)果。
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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
節(jié)省93%的計算時間?。。?文件信息
對計量系統(tǒng)的分析不可避免地需要考慮物理光學(xué)效應(yīng)(相干、偏振、干涉、行射等)，以產(chǎn)生現(xiàn)實、充分的結(jié)果。VirtualLab Fusion為這種分析提供了必要的工具，利用快速物理光學(xué)理論來促進快速仿真。
干涉系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于光學(xué)測量和光學(xué)檢測等領(lǐng)域。對這類系統(tǒng)工作原理的討論必須要結(jié)合物理光學(xué)的知識，如光的電磁場表示、光的波動性、光場的疊加等。顯微系統(tǒng)也是組成光學(xué)測量的一個重要組成部分，課程內(nèi)容中也涵蓋了高NA系統(tǒng)，微觀與宏觀相結(jié)合的完整系統(tǒng)仿真如晶圓檢測系統(tǒng)，摩爾紋系統(tǒng)等。該課程無需軟件基礎(chǔ)。
課程大綱
1
VirtualLab Fusion軟件介紹
光之?dāng)?shù)字模型平臺原理介紹
電磁場的表達形式
VirtualLab Fusion用戶界面的基礎(chǔ)操作
2
基礎(chǔ)知識簡介
干涉發(fā)生的條件
楊氏雙縫干涉實驗特性
激光邁克爾遜干涉--非序列追跡和參數(shù)掃描功能介紹
3
干涉測量系統(tǒng)建模
利用FP腔研究鈉原子D線光譜
光學(xué)相干層析掃描系統(tǒng)
Inces - Gaussian光束產(chǎn)生渦旋陣列激光光束的觀測
利用剪切干涉法的準(zhǔn)直測量
基于菲索干涉儀的面型檢測
Mirau干涉儀
基于零位檢測的CGH設(shè)計
4
微觀與宏觀結(jié)合的完整系統(tǒng)仿真
結(jié)構(gòu)光照明的顯微鏡系統(tǒng)
用于微結(jié)構(gòu)晶圓檢測的光學(xué)系統(tǒng)
摩爾紋的仿真
展開 可以從系統(tǒng)波前計算合成干涉圖，該系統(tǒng)模擬在干涉測試設(shè)置中獲得的結(jié)果。
考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經(jīng)過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際制造系統(tǒng)的預(yù)期結(jié)果。產(chǎn)生干涉圖的波前顯示在圖的右側(cè)。
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聯(lián)合光學(xué)科技有限公司是一家專業(yè)的光學(xué)產(chǎn)品與軟件研發(fā)、銷售及技術(shù)咨詢服務(wù)的公司。涉及領(lǐng)域包括幾何光學(xué)，物理光學(xué)等方面的模擬和仿真，已蛻變?yōu)橐患覈H化的高科技專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司。為廣大客戶提供全方位的光學(xué)軟件產(chǎn)品服務(wù)和專業(yè)化的軟件課程培訓(xùn)。
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授課時間
2026/6/23（二）-6/24（三）AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
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
用于光學(xué)表面測量的菲索干涉儀
切爾尼-特納光譜儀的仿真
Mirau干涉儀系統(tǒng)分析
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)。
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
摘要
本用例以眾所周知的邁克爾遜干涉儀為例，展示了分布式計算的能力。多色光源與干涉測量裝置的一個位置掃描的反射鏡相結(jié)合，以執(zhí)行詳細的相干測量。使用具有六個本地多核PC組成的網(wǎng)絡(luò)分布式計算，所得到的2,904個基本模擬的模擬時間可以從一個多小時顯著減少到不到3分鐘。
模擬任務(wù)
基本模擬任務(wù)
基本任務(wù)集合#1：波長
基本任務(wù)集合#2：反射鏡位置
使用分布式計算進行模擬
摘要
在光譜分析、干涉測量和光通信領(lǐng)域的許多應(yīng)用中，分束器設(shè)備都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）：設(shè)置第一個玻璃棱鏡是為了讓入射光線在全內(nèi)反射條件下照射到其中一個表面，第二個棱鏡直接置于其后面，這樣兩個棱鏡之間就只有一層非常薄的密度較低的材料（例如空氣）。
摘要
在光譜分析、干涉測量和光通信領(lǐng)域的許多應(yīng)用中，分束器設(shè)備都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）：設(shè)置第一個玻璃棱鏡是為了讓入射光線在全內(nèi)反射條件下照射到其中一個表面，第二個棱鏡直接置于其后面，這樣兩個棱鏡之間就只有一層非常薄的密度較低的材料（例如空氣）。
通過將白光分成參考光束和測量光束，當(dāng)測量光束照射到物體表面并返回時，會與參考光束產(chǎn)生干涉條紋。通過分析干涉條紋的形狀變化，儀器能夠計算出表面的微觀高度變化，實現(xiàn)亞納米級的高精度測量。
3. 結(jié)構(gòu)光（Structured Light）
該技術(shù)通過投射特定圖案（如條紋、點陣）到物體表面，攝像頭捕捉變形后的圖案。通過對比變形前后的圖案差異，計算出物體表面的三維形狀。
干涉條紋研究5個月前
利用VirtualLab Fusion中非序列場追跡技術(shù)，可以輕松地設(shè)置和分析光學(xué)干涉儀。在這里提出兩個經(jīng)典的基于邁克爾遜干涉儀的例子：一個高質(zhì)量相干激光光源，另一個寬帶白光光源。
模擬使用氙氣燈作為光源的邁克爾遜干涉儀，充分考慮了光源的光譜特性（有限的相干長度）。
